随着世界能源危机的日益严峻,燃油价格不断飞涨,给经济发展带来巨大冲击,此外,由于化石燃料的低效使用,世界环境污染越来越严重。研究低能耗,高能量利用率、低尾气排放的机械成为当今科研工作者一个火热课题。本文以地下铲运机为研究对象,针对其采用传统的液压摩擦制动方式,制动时大量动能的白白浪费,制动器的摩擦损耗等问题,设计出一套制动能量回收系统,并对制动能量回收系统的应用做了理论分析研究。本文主要完成以下工作：1.针对地下铲运机的特点,选择了一种适合地下铲运机制动能量回收的储能方案。即采用变量泵将地下铲运机的动能转化为液压能储存在蓄能器中。论文分析了2m3地下铲运机最大的可回收制动能量及液压各分系统具体匹配参数,确定了回收的制动能量用于制动与转向系统,充分利用回收的制动能量；2.采用传递函数法建立了制动能量回收系统数学模型,并在MATLAB/Simulink软件中进行了仿真,为能量回收系统关键参数优化奠定了基础；3.对影响制动性能以及能量回收率的三个关键参数即蓄能器容积,蓄能器预充压力以及液压泵的排量进行了仿真分析,揭示了这些参数对能量回收率的影响规律。在此基础上,以能量回收效率为目标,在满足转向系统压力、油液体积要求的条件下,结合人机工程学对制动减加速度的要求,采用遗传算法对这三个关键参数进行优化；4.对采用能量回收系统的地下铲运机制动平稳性进行了分析研究。并采用模糊控制方法,控制能量回收系统制动力,使制动减加速度输出保持平稳性。应用MATLAB-Fuzzy工具箱设计了模糊控制器,并在MATLAB软件中进行了仿真；5.构建了制动能量回收实验平台,实验研究了蓄能器预充压力、蓄能容积对能量回收率的影响,实验验证了论文对这些参数的分析。