结晶器非正弦振动是发展高效连铸的关键技术之一。波形函数是非正弦振动的基础，获得的工艺参数、波形动力学特性及其实现形式体现了波形函数的特点，振动同步控制模型是获得合理工艺参数的手段，因此，波形函数的开发、振动工艺参数及同步控制模型的确定具有重要的理论与现实意义，本文针对这一课题进行了下面的研究工作。对振痕形成的机理进行了简要的分析，得出影响振痕深度的主要因素为振动参数。对正弦振动进行了参数分析和同步控制模型分析，为以后的非正弦振动的分析奠定了基础。通过对最佳振动模式和工艺参数的分析，针对不同工艺参数特点以及非正弦振动的实现方式，分析了三种不同形式的非正弦振动波形函数，针对不同的振动形式，分别采用了三种不同的方法求解出了工艺参数表达式。每种波形函数各具特点，丰富了非正弦振动波形函数的形式，对非正弦振动技术的应用与发展具有理论与实际意义。针对分段函数表示的非正弦振动，应用多目标优化设计理论，建立了连铸结晶器非正弦振动的多目标优化数学模型。对目标函数和约束条件进行了M文件的编写，然后应用MATLAB软件自带的遗传算法工具箱对其进行优化，最后将优化后的结果与优化前的结果进行比较分析。