本文以混合动力单旋翼直升机为研究对象,以提高其燃油经济性和动力电池工作效率为目标,对其混合动力的优化调度策略进行了深入系统的研究。具体依据混合动力直升机的动力性能指标要求,对其动力系统配置进行了优化设计,然后对其动力优化调度策略进行了研究和分析对比,并通过混合动力直升机的建模仿真进行了验证。仿真结果表明,本文提出的基于深度确定性策略梯度算法的动力优化调度策略能有效提高其燃油经济性和动力电池工作效率。首先,对直升机的混合动力组合模式进行了分析和选择。分析比较了三种常见混合动力模式的优缺点,为混合动力直升机选定并联式模式,并以AV200燃油直升机为对象机型,对其进行了混合动力系统改装。根据设计的飞行任务剖面确定整机功率需求,并对动力系统主要部件包括动力电池、电动机和发动机的功率密度进行分析,从而评估了该直升机混合动力系统架构的可行性。其次,设计了混合动力直升机的动力系统配置方案。提出一种以直升机飞行续航时间、动力系统成本、动力系统质量为目标的多目标优化数学模型。之后使用非支配排序遗传算法求解该模型,得到多目标Pareto解集。然后,选择在飞行续航时间与动力系统质量可接受范围内,且动力系统成本较低的Pareto解,作为动力系统配置最佳方案,并依据解得数据对动力系统的主要部件进行了选型。其三,建立了AV200改装混合动力直升机的Matlab/Simulink模型,并根据设计的飞行任务剖面,进行了混合动力直升机的动力优化调度策略的研究。首先,使用确定规则算法实现其动力优化调度。由于直升机运行过程中的影响因素繁杂,使用“精确、固定”的基于规则的控制并不能适应油电混动系统的参数漂移特征,导致控制准确性偏低。之后通过用模糊控制算法对动力优化调度策略进行改进,提高了它对油电混动系统参数漂移的适应性,但由于直升机混合动力系统的高度非线性,它仍然存在控制准确度不高的问题。故进一步引入适应高度非线性的强化学习算法来改进动力优化调度策略,达到精准控制的目的。最后,通过对混合动力直升机在三种动力优化调度策略控制下的燃油经济性和动力电池荷电状态变化情况的分析比较,结果显示基于深度确定性策略梯度的强化学习算法的动力优化调度策略,在将动力电池荷电状态维持在稳定工作区间内的前提下,有效提升了混合动力直升机的燃油经济性。