制动控制系统是城市轨道交通车辆的核心部件之一，是保证列车安全运行的关键设备。研究和开发具有我国自主知识产权的城市轨道机车制动控制系统，将有利于打破发达国家在这一领域的长期垄断局面，降低国产城市轨道车辆的生产成本，促进我国轨道交通产业的发展。本文借鉴当今列车制动由集中式控制向分散式控制发展的趋势，提出了单轴制动控制的新理念，并创新实现技术，以高性能压电式气动阀为电气转换元件，研制出一种新型地铁制动控制系统。　　 本文首先通过对比分析现有制动控制系统所采用的两种架构存在的不足，提出了基于单轴控制的新型架构方案，并针对传统制动控制系统中以电磁式气动阀为核心的电气转换方式的缺陷，给出了一种新型的压电式电气转换方案。　　 针对制动控制系统的气制动控制单元的设计，对核心电气转换元件--压电式气动阀的基本结构、工作原理和主要特性进行了分析，给出了整个单元的气路原理图，并详细讨论了气路切换阀和气路集成块等结构设计。　　 讨论了地铁车辆制动力的构成与计算方法，并参考南京一号线地铁车辆主要技术参数，给出了制动过程中地铁车辆的制动力的计算方法。　　 针对气制动控制单元的功能及性能需求，设计了基于C8051F040单片机的微机制动控制单元，完成了单元的电路设计和软件程序的编写。　　 最后，在试验室环境下，构建了一套试验系统，对所设计是试验样机进行各项试验研究。由试验结果表明，试验样机已达到了预期设计要求。