集装箱装载机是航空货物运输业不可或缺的专用工程机械,为了改善传统装载机的燃油经济性及排放,将混合动力技术应用到装载机中。如何制定合理的控制策略,使混合动力集装箱装载机在任意载荷、蓄电池SOC(State Of Charge)和温度下,发动机和电机均工作在高效率区域,蓄电池SOC保持在合理的范围内。具有重要的理论意义和应用价值,本文的主要研究内容如下:①建立了混合动力装载机液压系统模型、发动机数值模型、电动机/发电机效率模型、蓄电池充放电模型和蓄电池温升模型,以及燃油经济性仿真模型。②提出了混合动力集装箱装载机的遗传算法优化控制策略。该策略以充电转矩界限、放电转矩界限、电机充电转矩、电机放电转矩、高、低负荷时发动机转速、蓄电池高荷电状态(SOC)门限值作为优化控制参数。将装载机循环工况等效燃油消耗最低和蓄电池SOC维持平衡作为优化目标。分别对装载机在不同载荷(1/5、2/5、3/5、4/5和满载),不同蓄电池初始温度(10℃~30℃)和蓄电池初始SOC(0.6~0.8)条件下进行仿真,获得经过遗传算法优化的控制参数。针对蓄电池SOC低于最佳目标值的情况,提出基于遗传算法的充电控制策略。该策略以混合动力装载机循环工况等效燃油消耗最低,且保证蓄电池SOC上升到其最佳范围内的目标值为目标函数,仿真表明:工况结束时蓄电池SOC上升到最佳范围内的目标值,且蓄电池充放电电流在1C以内,满足蓄电池的控制要求。③研究了动态规划全局优化的装载机控制策略,仿真结果表明:在满载和不同蓄电池初始SOC下,基于遗传算法的控制策略与动态规划全局优化的仿真结果很接近。④根据遗传算法在不同载荷、蓄电池初始SOC和温度下所获得的装载机最优控制参数,利用响应面方法建立了控制参数的多维响应面模型。仿真表明:在任意载荷、蓄电池温度和初始SOC下,混合动力装载机燃油经济性节油显著,蓄电池保持荷电平衡,蓄电池温升保持在合理范围之内。为了验证基于响应面模型的混合动力装载机控制策略的有效性,与基于遗传算法的控制策略、动态规划全局优化控制策略和传统装载机油耗进行了对比。