随着经济的飞速发展,我国铁路也在不断的提速,对机车行驶的安全性要求越来越高。如果机车发生空转现象轻则轮轨擦伤,严重时有可能造成脱轨的事故。所以,对黏着控制的研究就很重要。同时,提高机车轮轨间黏着力利用率具有重要的理论意义和工程应用价值。永磁同步电机相比于传统的三相异步电动机具有结构简单,功率因数高,启动转矩高等诸多优点。本文研究了基于永磁同步电机的机车黏着控制。文中详细介绍了轮轨黏着理论,阐述了黏着力形成过程、蠕滑现象以及影响黏着系数的因素。推导并计算了两种黏着力计算模型:Kalker线性理论模型和Oldrich Polach黏着力模型。其次对空转分类及判别方法进行了详细介绍。在MATLAB/Simulink中搭建了基于空间适量脉宽技术(SVPWM)的矢量控制模型,并通过仿真证明了模型的准确性;将机车简化为单动轴模型进行分析,并在MATLAB/Simulink中搭建了机车单动轴动力学模型、轮轨关系模型以及机车传动系统模型;设计了基于PD算法的黏着控制器;以此为基础构建了基于永磁同步电机的机车黏着控制仿真系统。通过轮轨关系模型模拟潮湿和干燥两种轨面,在轨面状态从干燥突变到潮湿的情况下对黏着控制系统进行仿真分析。结果表明所设计的基于蠕滑速度的PD控制器能够快速反应,有效抑制轮对空转,恢复轮轨黏着。采用矢量控制的永磁同步电机控制系统能够快速准确的按照控制器要求完成牵引电机转矩调节。仿真实验结果证明了本文设计的基于蠕滑速度黏着控制器和永磁同步电机矢量控制算法结合的有效性。