随着环境问题和燃料问题全球化影响深度逐年扩张,拖拉机作为主要非道路作业运输机械,降低油耗与排放始终是其发展目标。由于动力电池技术瓶颈的制约,以电源系统作为唯一动力源的拖拉机无法有效承担犁耕旋耕等重负荷作业。混合动力拖拉机通过配置两种及以上动力源,采用合适的能量管理策略,在满足拖拉机重负荷作业功能要求的基础上,节能减排,提升整机经济性。其中,对于串联式混合动力拖拉机,由于其中之一动力源,即柴油机,没有和车轮之间的直接机械耦合,所以柴油机可以不受地面工况的影响,长期维持于高效率低排放的最佳工作区。本文以YTO-1804拖拉机作为研究对象,设计了串联式混合动力驱动系统,分析了驱动系统中主要零部件的性能,完成了相关选型与参数设计。建立了整机AVL-CRUISE仿真模型,导入所设计的拖拉机常用犁耕作业工况,通过对整机仿真模型的性能分析,验证了所设计的整机驱动系统参数和整机仿真模型的合理性和可行性。基于能量管理策略的设计准则以及串联式混合动力驱动系统的结构特点,设计了恒温器式能量管理策略,恒温器式+制动能量回收能量管理策略。为了进一步提高串联式混合动力拖拉机的整车燃油经济性,采用非线性规划遗传算法（NLPGA）优化恒温器式能量管理策略的关键参数。通过AVL-Interface的联合仿真方式,完成整车仿真软件AVL-CRUISE与能量管理策略仿真软件MATLAB/SIMULINK的联合仿真。仿真结果证明,三种策略均可将电池的荷电状态长期稳定地维持在一定的区间中。在犁耕循环作业工况下,基于NLPGA优化的能量管理策略的累计燃油消耗量比恒温器式降低了31.5%,比恒温器+制动能量回收式降低了1.74%;电池SOC比两者分别提高8%,6%。即,基于NLPGA优化的效果较其他两者相对更优。本文所述内容将基于规则与优化的策略相结合,从而为串联式混合动力拖拉机能量管理策略的研究与整车控制器的快速开发等提供相关理论支撑。