电-机械转换器是电液比例控制领域的关键驱动元件之一,它是以传统的工业用比例电磁铁作为基础,把外界输入的电气信号转化成机械信号。该装置按输入电气信号指令,连续地把电能转换成机械能,与传统的一些直线运动装置相比,该装置不但具有良好的工作特性,而且还具有高可控性,不需要任何转换机构。在高精度控制、高频短行程的往复直线运动领域具有广泛的应用前景。针对动圈式直线电机在输出力、响应时间和响应速度等特性上的不足,本论文以可拓模块化设计(EMD)为基础对转换器进行研究。首先,对设计对象进行拓展分析,以物元、事元及关系元转录机械产品,并建立问题模型；其次,线圈组均匀分割组合进行可拓模型配置；最后,建立线圈和电-机械转换器的数学模型表达,选择合适的参数进行校核,利用SolidWorks软件对装置模型进行参数化建模,实现电-机械转换器模型产品族设计,并验证产品模型的可靠性。主要创新点有：1.利用基元形式化描述电-机械转换器的功能、结构和零件,运用拓展分析方法建立关系元组合,改进基元作为描述转换器构件的形式化工具,提出了显、隐性基元形式化标记方法,以便对转录的转换器模型进行基因可拓模块的可拓变换。2.对设计对象的基因可拓模块中的显性基元进行可拓变换,并提取基元的关键特征元作为衡量指标,并建立相应的关联函数,对电-机械转换器进行综合评价,选取较优的产品族,实现定性分析与定量计算相结合的可拓配置,完成个性化的产品族设计。3.针对电-机械转换器输出端响应慢及输出力不足的问题,采用线圈组件分割、变换再重组的方式,实现了电-机械转换器输出快速响应,大输出力。最后,本文对所获得的产品族模型的输出端进行仿真分析实验和线圈组阻抗的测试实验,验证本方法的正确性。