在实际的工程问题中,对于电工设备的优化设计中往往存在着大量的不确定性,如结构尺寸、材料特性等,这些不确定性使得电工设备的结构参数与名义值之间存在着些许的容差,进而降低设备的运行性能,而导致鲁棒性变差,严重情况时会带来重大的经济损失或者社会问题。因此,针对电工设备进行鲁棒性优化设计的研究就变得非常重要。现有的鲁棒性优化设计理论和方法只针对单一的概率型不确定变量或者区间型不确定变量,但面对同时存在这两种不确定变量的工程问题,就变得具有一定的局限性,针对上述问题,在国内外的研究基础下,本文完成的工作简述如下。首先,对于复杂的工程问题,在进行性能分析的时候需要大量的有限元计算,为了提高优化效率需要研究基于代理模型的优化设计,但是所构建的代理模型仍然存在着所需样本点多、鲁棒性较低、以及与优化算法结合时不易寻到最优解等问题。本文研究了一种自适应克里金代理模型的方法,该方法将改进的复合形加点策略与寻优过程相结合,使得设计空间内的样本信息得到充分利用。并通过经典的测试算例,将所研究的方法与最大期望加点准则、最小预测值加点准则进行对比分析。其次,对于同时存在概率型和区间型不确定因素的工程问题,本文研究了一种三层嵌套的优化模型的鲁棒性优化设计方法,第一层模型主要通过区间算法来计算区间函数的中点和半径;第二层模型采用随机取样法来计算区间函数中点、半径的均值和方差;底层模型主要选取合适的全局优化算法在设计空间内寻找最优解。选取测试函数进行测试,并与概率型鲁棒性优化设计方法和非概率型鲁棒性优化设计方法进行对比分析。为了进一步验证混合不确定因素的鲁棒性优化算法的性能,选取超导磁储能模型和永磁同步电机的振动噪声进行优化分析。最后,为了便于工程人员的使用,对现有的试验设计方法、代理模型、智能优化算法以及本文所研究的鲁棒性分析方法的理论进行分析,设计和开发一款适用于电工产品的鲁棒性优化设计软件,并通过工程实际问题对软件进行分析。