围绕多学科设计优化方法和稳健性问题，对多领域模型的建立、降阶、优化和仿真进行了实验研究和理论分析。对多领域系统数学模型的建立方法进行了改进，通过系统模型新规则分解降低了模型的多学科耦合关系，从而降低了系统设计的复杂性。多领域数学模型的阶数通常较高，不利于系统仿真分析及工程应用，本项目提出了改进的最优积分平方差（Integral Square Error，简称ISE）模型降阶方法，通过对最优ISE模型的表达方法进行改进和规范，提高了最优 ISE 模型降阶方法的准确性和可靠性，丰富了模型降阶方法的理论。建立了一种基于六西格玛方法的稳健设计的改进模型，对实际工程中的各种影响因素进行综合评判，从而优化得到最佳多因素组合方案，同时，流程界定也明确了设计的关键路径及设计开发的风险因素，为系统优化设计提供指导。为了对理论方法进行验证分析，本项目建立了汽车线控转向实验装置和基于模型的半实物仿真系统，实验结果表明，本项目所研究的六西格玛稳健性设计方法具有较好的工程价值。