能源危机和环境保护已经成为世界各国研究的重要课题。为实现国家可持续发展,世界各工业国家都积极研究开发新能源和环保节能产品。在此背景下,港口起重机械作为耗能大户,提出了高效化,绿色化的发展方向。鉴于混合动力技术在汽车上的成功应用,混合动力系统在起重机械上的研究应用也越来越广泛。本文以武汉理工大学研发的基于超级电容的直流90KW混合动力轮胎式起重机为研究对象,在分析系统总体构成和各模块工作原理的基础上,建立各模块的数学模型,并利用SABER仿真软件构建各模块的仿真模型,对系统的典型工况进行模拟,在分析过程中,不断优化系统的控制策略,以实现更大的节能效果。论文首先分析了能源危机,可持续发展的相关背景,介绍了混合动力系统的典型结构及各结构对应的控制策略,分析了混合动力技术在汽车行业和起重机行业的发展概况,并对仿真技术的发展作了简要介绍。其次,对基于超级电容的直流90KW混合动力轮胎式起重机的组成结构和控制系统构成作了简要介绍,分析了系统主要动力部件的技术参数,包括超级电容、发动机和各机构工作电机的技术参数；并简要介绍系统的控制策略,包括系统总体控制策略,超级电容控制策略以及发动机的控制策略。然后从仿真的角度,在分析系统各模块特性及工作原理的基础上,对各个模块进行合理简化,建立各模块的数学模型,并在SABER软件中,采用MAST语言描述构建了个模块的仿真模型,包括柴油发动机模型、超级电容模型、双向DC/DC变换器模型、H桥斩波器模型、他励直流电机模型等。最后,整合集成系统各模块,构建起重机混合动力系统仿真模型,完成对典型工况的模拟分析,通过对比仿真实验,分析系统的节油效率,提出控制策略的优化方案。