电磁铁设计的终目的是制造出高质量的电磁铁。为了便于制造，近年来电磁铁的设计不局限于采用优化方法以找出最优或较优的设计方案，而且还逐步扩展到利用计算机及有关的外围设备(如数字化仪、绘图机等)，将设计方案直接以相应的加工图纸的形式输出。我们将电磁铁优化设计和计算机绘图作为一个设计过程，并称之为电磁铁计算机辅助设计(简称电磁铁CAD)。有时，还可以利用某些设计结果，通过编程，直接控制数控机床或其它智能加工设备来加工有关零部件，这种利用计算机进行设计与制造的过程被称之为计算机辅助制造(简称CAM)。
在电磁铁优化设计过程中，大量的工作在于电磁铁有关特性的计算，例如电磁吸力特性的计算、线圈稳态温升的计算等。由于电磁铁优化设计的数学模型所考虑的因素较多，上述计算较复杂，即使采用了电子计算机也需要较长的计算时间。所以，对于电磁铁有关特性的计算，是电磁铁优化设计中较重要而又较难处理的任务，这也是我们今后所要研究的重要问题之一。可以说，电磁铁有关特性计算的难易程度及精度高低，将直接关系到电磁铁优化设计的成败。为此，我们将首先在第二章和第三章着重介绍直、交流电磁铁有关特性的数值计算方法。
从上述的电磁铁的传统设计与优化设计的过程可以发现，二者存在一定的相同之处，例如，都需要建立数学模型，都需要计算电磁铁的有关特性，以便判断出设计是否合理。然而从本质上讲，无论在数学模型的质量还是在求解数学模型的手段和方法上，后者较前者都有一个质的飞跃。
在电磁铁传统设计中，只有将许多复杂的特性计算简化处理，才能推得有关结构参数的计算公式，这也影响了设计精度的提高。电磁铁优化设计采用电子计算机进行各种复杂的特性计算和分析，并且运用了许多先进的数学方法，从而可以比较准确地计算电磁铁各有关特性，以获得较理想的数学模型。由于采用了优化方法设计，可以保证电磁铁的设计方案在某些技术条件的基础上，达到最优或较优的经济技术指标，这也是优化设计与传统设计本质上的差别之一。
