机电复合传动系统能够满足重型与非道路车辆的调速范围宽、驱动功率大、辅助系统和特定功能系统用电功率大等特殊需求。机电复合传动控制策略主要实现传动系统工作模式判断与切换、驱动功率需求计算与分配、各部件动态过程控制等功能。相比于其他形式的混合动力驱动方案，机电复合传动控制中能量的分配与协调更为复杂，对控制策略的研究提出了更高的要求，系统能量的管理与控制策略成为保证机电复合传动系统能否正常、高效运行的核心内容。本文以某大功率机电复合传动系统为对象，围绕其开展了优化控制策略的相关研究。首先，对研究的双模式机电复合传动系统进行了特性分析，并在此基础上应用Matlab/Simulink平台建立了机电复合传动系统的前向仿真模型，为实现系统控制策略的开发提供了仿真平台。在考虑系统综合效率的前提下，开发了基于规则的机电复合传动系统控制策略，包括系统工作模式的划分及其切换规则的制定、系统需求功率的分配规则、各动力部件的控制量的决策方法等。针对普通的车辆行驶工况进行了仿真测试，检验了综合控制策略的效果。在分析机电复合传动系统多功率流特性的基础上，制定了保证系统动力性的同时兼顾燃油经济性的优化控制模型，应用最小值原理进行系统优化控制问题的求解。同时，为了满足系统控制策略对于不同运行环境和驾驶习惯的适应性，应用模糊PID的方法实现控制策略中伴随状态的在线调节，从而改善了优化控制策略的性能。考虑系统的动态响应特性，当系统优化控制目标确定后，应用LQR方法对优化控制目标进行跟踪控制。为了进一步改善机电复合传动系统的性能，对机电复合传动系统的未来需求转矩进行在线预测研究。将系统的转矩需求信息视为随机时间序列，基于机电复合传动系统的当前和过去的数据，选择自回归模型（AR）和有外界输入的自回归模型（ARX），在步进式预测算法和固定增益预测算法的基础上，提出一种自适应递归预测算法完成需求转矩的实时预测。基于预测的系统需求转矩对发动机的输出动力进行控制，有效的改善了电池功率的过载现象。在机电复合传动系统需求转矩预测的基础上，开展基于MPC的机电复合传动系统优化控制策略研究，将模型预测控制应用于机电复合传动系统的功率分配优化控制。为了满足优化控制策略对于实时性的需求，应用改进的原始-对偶法对预测控制中QP问题进行快速求解。对开发的机电复合传动模型预测控制策略进行了仿真测试，对算法的实时性和控制效果进行了验证。针对开发的机电复合传动系统功率分配实时优化控制策略，基于dSPACE平台进行硬件在环仿真试验，验证了优化控制策略的有效性。同时，为了进一步验证本文开发的考虑系统综合效率的规则控制策略，对其进行了实车道路试验，并对系统的动力性和燃油经济性进行了分析。