作为一种新型的比例控制元件，步进比例电磁铁广泛地应用于液压传动、气压传动、自动控制等领域。它能把电能转换成机械能，并且可使输出的力或位移按比例地、连续地随控制信号变化。由于它具有体积小、操作简单、价格低廉、无油气污染等优点，故而在很多领域都得到了广泛应用。 本文的主要内容是对螺管式步进比例电磁铁磁场的电磁吸力产生机理、结构形式、电磁吸力数值计算和参数优化设计等进行分析研究。为了使衔铁可作长行程的往复直线运动，在结构上采用无挡铁式的螺管电磁铁，这样电磁吸力主要由漏磁通产生。由麦克斯韦电磁力公式可推知：力的大小和方向与漏磁通的方向有很大的关系，通过在衔铁和轭铁上开一些槽来改变漏磁通的方向可以得到比较大的电磁吸力；另外，本文还对影响电磁吸力的其它因素：轭铁半径、衔铁半径、槽的尺寸及形状等进行了正交优化试验，弄清了各因素对电磁吸力的影响程度，进一步应用Tabu搜索法对各因素进行全局优化，得出各参数最优组合方案，并经工厂实践检验，结果较理想。 本文还对电磁铁的动态特性，也即对整个步进运动过程中电磁吸力、运动速度、位移等与运动时间之间的关系进行了计算分析，以便工厂可以更好地对电磁铁的通电时间、运动过程进行控制。