交流传动机车具有高起动力、大持续功率和完善功率区的优点，具有较高的使用价值和经济效益，一些交流传动机车已在铁路系统投入运营并有望取代直流传动机车的趋势。交—直—交型电力机车系统的原理是：先将从接触网获得的单相交流高电压经变压器降压后，再经整流器变换为平稳的直流电压，直流电压经逆变器变换为三相交流电压，供给机车轮对上的牵引电机。 考虑电力机车制造和试验的成本与安全，电力机车的设计一般采用预先仿真的方法。本论文拟构造“交—直—交型电力机车仿真试验台”一系统，模拟电力机车系统在各种控制条件下(如牵引、制动等)的运作情况，观测各种性能指标参数(如变压器一次侧电压/电流/功率因数、牵引电机电压/电流、牵引力、机车速度等)，这对于电力机车的设计和运行具有一定的指导意义。为了便于人机交互，本课题还设计了与该仿真系统配套的用户界面。用户不必了解整个仿真系统的具体构造细节，就可方便地调整各模块(如变压器模块、整流器模块、电机模块等)和各控制器(如整流的控制、逆变器的控制等)的相关参数。仿真运行时，用户可直观地定性观察各种波形，定量地测量各种数据。因此，该仿真系统完全适用于电力机车厂员工的培训和上课模拟教学。 本论文的主要内容包括： (一) 电力机车系统的相关原理叙述。如四象限变流器的原理和控制理论、电机磁链和转矩模型、控制牵引电机的方案——直接转矩控制理论等。 (二) 交—直—交型电力机车仿真系统的构造。包括该仿真系统的主要构成模块介绍、特殊模块的具体实现等。 (三) 仿真系统的验证。包括仿真系统运行得到的各种曲线分析、数据分析以及与实际电力机车数据的校核等。 (四) 仿真界面的设计与实现。介绍Matlab6.1用户图形界面设计的常用方法、本仿真系统用户界面的具体设计与实现、用户界面的测试与使用等。