发展城市轨道交通是解决大中城市交通拥挤、噪音、废气污染、节能等问题的有效途径。目前我国不少大城市已经拥有运营的或正在建设的地铁和轻轨交通,重庆是我国第一座建设单轨轨道交通的城市。为了检验轨道车辆的牵引性能、确保产品质量,对组装好的轨道车辆一般要进行一系列的型式试验和出厂试验调整,让轨道车辆在正式运行前达到预期效果,于是机车车辆滚动试验台应运而生。本论文参考现有的机车车辆滚动试验台设计方案,充分考虑跨座式单轨车辆结构的特殊性,从单轨车辆结构,牵引与制动方式等方面出发,设计单轨车辆滚动试验台的机构方案和电气系统。该系统的主要特点在于1.当车辆作牵引工况试验时,试验台的测功电机作发电机运行,模拟列车的阻力；在制动工况试验时,测功电机则作电动机运行,驱动车辆来模拟列车所具有的动能。这充分利用了电机的可逆运行原理,能够完成单轨车辆的整车试验和牵引传动系统及牵引电机的性能试验,从而测试出这两种工况下单轨车辆的牵引与制动特性。2.滚动试验台能量在车辆牵引电机和试验台测功电机之间流动,系统的能量消耗仅仅是电机内部的损耗以及变流器的损耗,使能量利用率得到大大提高,达到节能之目的。测功机是单轨机车滚动试验台的核心设备。电气系统主电路采用了“直—交”的结构,为了能够实现能量回馈,本文选用三相PWM整流器,并建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,完成了电压电流双闭环控制的控制器的设计；采用空间电压矢量定向的控制策略,提出了便于实现空间电压矢量定向的数字化方法。其次,从异步电机的数学模型出发,深入研究分析了直接转矩控制磁链控制和转矩控制原理,建立了一种较合理的直接转矩控制电压矢量开关状态表。最后,利用MATLAB/SIMULINK对三相PWM整流器和异步电机直接转矩控制进行了仿真。仿真结果表明,交流测功机能够工作在发电机和电动机两种状态,既能从电网吸收能量,又能将电能回馈电网；直接转矩控制能够基本满足测功机调速的要求。