El sistema de gestión térmica integrada de las aeronaves es esencial para mantener un ambiente adecuado para la tripulación de cabina y los dispositivos. El sistema está compuesto por el subsistema de refrigeración por ciclo de aire, el subsistema de refrigeración por compresión de vapor, el subsistema de refrigeración líquida y el subsistema de ciclo de combustible, que están acoplados entre sí a través de intercambiadores de calor. Debido a la estructura compleja y al gran número de componentes en el sistema, es necesario diseñar un algoritmo de coincidencia de parámetros correspondiente para su estructura especial y seleccionar el método de diseño de optimización adecuado. En este documento, se analiza en profundidad la estructura de un sistema de gestión térmica integrada. Se diseñó y realizó un algoritmo de coincidencia jerárquica de parámetros del sistema. Mientras tanto, se realizó un análisis de sensibilidad del sistema, donde se seleccionaron parámetros clave. Además, se utilizaron una variedad de algoritmos de optimización para optimizar los cálculos de diseño. Los resultados muestran que la optimización por enjambre de partículas y el algoritmo genético podrían encontrar de manera efectiva la solución óptima global al tomar la penalización de combustible como función objetivo. Además, el método de optimización por enjambre de partículas tomó menos tiempo.