本课题来源于国家自然科学基金项目“考虑不确定因素下电磁场逆问题的可靠性优化设计研究”(基金编号:51507105)。实际工程应用对电工装备的性能设计提出了较高的要求。电工装备的性能与影响因素之间呈现复杂的非线性关系,致使优化算法与有限元性能分析直接结合进行寻优的方法易于陷入局部最优,且耗费昂贵的计算成本。针对此问题,采用代理模型取代寻优过程中的性能分析,受到电气工程领域研究者的青睐。由于构造技术的限制,单一代理模型往往仅适用于某一类或某几类问题,对于其他情形的问题,其优化结果会有较大偏差。对于大规模复杂的工程问题,单一代理模型通常会引起优化算法失效,或以牺牲计算成本(增加样本点数目)换得寻优精度。因此,对于复杂电工装备的设计,开发高效、通用的基于代理模型的新型优化算法意义较大。针对上述问题,本文提出一种基于混合代理模型的新型优化算法。首先,本文基于普通Kriging模型、泛Kriging模型以及多二次型径向基函数表面响应模型进行混合代理模型机制的构建。通过初始采样点分别构建三个初始代理模型,并利用智能优化算法对每个代理模型进行寻优,同时在每个代理模型中产生数量足够大的测试点,并在测试点中选取候选样本点。结合每个代理模型的特征,按照一定的原则,将三个代理模型的总候选样本点进行分组操作,选择新样本点。在每次优化的迭代过程中,将新样本点与原有样本点结合,进行三个代理模型的重建,直至找到满足要求的最优解。在整个优化过程中,省去代理模型的模型验证环节,且充分利用机制中三个模型的特点,预计在提高优化算法准确性的同时避免繁杂的模型验证试验。其次,基于混合代理模型的优化算法(HSMO算法)的性能验证问题。为了比较本文提出的混合代理模型算法和单一代理模型的优化算法,本文首先选取几种不同维度的典型基准函数进行算法的性能探索;再选用两个工程基准问题--超导磁储能系统及各向异性粘结磁体磁场配向装置的设计,进行优化算法的性能比较。最后,为了探索其在电工装备设计应用中的寻优性能,本文以一台无刷直流永磁电机为研究对象,对其齿槽转矩进行优化设计。通过对优化前后的齿槽转矩的性能指标进行分析,基于数值仿真试验,在保证其他指标合理的情况下,利用HSMO算法进行优化设计,削弱无刷直流永磁电机的齿槽转矩。