月球探测和资源开发已经成为人类前沿科技中一项重要的内容,目前世界各经济发达国家都相继开展了各自的月球探测计划。目前我国已成功完成两期探月工程任务,实现了绕月计划和月面软着陆,三期工程的目标是完成采样并安全返回,这一目标对探测器着陆系统提出了更高的要求。论文针对月球探测器着陆系统对高性能缓冲器的设计需求,研究磁流变缓冲器的优化设计理论和方法。首先,通过不同方案的动力学特性分析,提出月球探测器着陆缓冲系统结构设计方案。其次,根据月球探测器展开包络、离地间隙等,对着陆缓冲系统进行参数设计,结合ADAMS动力学仿真软件,验证方案设计的有效性。第三,根据月球探测器着陆系统对高性能缓冲器的设计要求,结合磁流变液流变特性,设计了基于混合模式的单出杆式气体补偿磁流变缓冲器。针对磁流变液在高速工况下的剪切稀化现象,基于Herschel-Bulkley模型,推导了冲击载荷下的阻尼力计算公式。第四,针对月球探测器着陆系统的缓冲要求,根据冲击载荷下的阻尼力公式、安培环路及高斯定理,对磁流变缓冲器进行了结构和磁路设计,包括气室压力、结构尺寸、线圈匝数及线径等,电磁场有限元分析验证了磁路设计的合理性。最后,以磁流变缓冲器响应时间和耗能功率为优化目标,建立了优化模型,采用基于带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)对磁流变缓冲器进行了多目标结构优化设计。研究结果表明:磁流变缓冲器的可调阻尼力满足设计要求,基于Herschel-Bulkley模型的阻尼力计算公式能较好的反映磁流变减振器的剪切稀化现象,采用基于带精英策略的非支配排序遗传算法能快速求解优化问题,实现磁流变缓冲器响应快、能耗少和可调范围广的优化设计目标。