固体脉冲发动机是制导弹药推力矢量控制系统的执行机构,具有小型化、轻质化、快响应、短脉冲、多管化和模块化等特点。制导弹药利用固体脉冲发动机组进行弹道修正或姿态控制,在技术基础、经济保障和机动性能等方面有很大优势。本文以未来小型导弹武器、微小型动能杀伤武器和末制导子母弹等灵巧弹药对高性能姿轨控动力装置的需求为背景,对固体脉冲发动机组进行了设计和优化。在参考和分析了大量国内外相关资料的基础上,根据子弹总体设计要求,提出了一种独特的偏心加侧喷的发动机结构形式,对发动机组排列方式进行了设计。通过对发动机装药、喷管和点火器等组成部分较为详细的研究,确定了发动机药型,给出了发动机结构参数,分析了喷管性能,设计了点火器,完成了固体脉冲发动机地面点火试验,根据试验结果确定了药型。在发动机优化设计方面,简要分析了基本遗传算法的不足,提出了一种改进的遗传算法——多方式FGA,并结合BP神经网络模型,对固体脉冲发动机总体参数进行了优化设计,结果显示固体脉冲发动机的性能得到较大提高。采用Monte Carlo法对固体脉冲发动机内弹道性能散布进行了分析,采用正交试验设计方法对发动机的参数灵敏度进行了研究,指出推进剂是引起固体脉冲发动机总冲散布的主要因素。本文的设计思想与优化方法可为固体脉冲发动机的工程研制提供有益参考。