基于弹性力学与碎矿功耗基本理论,建立了振动磨机离散磨介群的运动学及动力学模型;运用数值模拟,揭示了冲击与研磨两种典型碎磨形式的力学机制和磨介群运动规律;自行研制出了振动磨机试验台,并利该试验台较系统地开展了碎磨试验和能耗试验,探讨了激振力及物性参数对磨介群运动的影响规律;运用"灰箱"理论,建立了振动磨机稳态工作模型;针对磨机的实际工作状态,提出了磨机优化控制的思路和方法.结果表明,当充填率<60％时,磨介群的运动主要表现为上下振动;当充填率>70％时,磨介群的运动主要表现为与磨筒运动同向的竖向椭圆周运动;当充填率>80％时,磨筒中心部位一部分区域形成"泛能区".因此,对于小磨筒,充填率小于<60％以及产品粒度要求不高时,宜采用大振幅、小频率碎磨方式;对于大磨筒,充填率大于>65％以及产品粒度要求较高时,宜采用小振幅、大频率碎磨方式.