采用独立旋转车轮是使轻轨车辆地板面降至200mm以下,方便旅客上下的一项关键技术,其导向机理与技术已成为研究热点。采用电气耦合替代机械耦合,实现独立车轮导向是新的研究方向,本论文在此方向完成了如下的探索性工作：一、总结独立旋转车轮发展历程,归纳对比了独立车轮驱动电机悬挂方式和车轮间的耦合关系,深入探讨了多种100%低地板轻轨车的导向技术。二、针对轮轨导向机理与技术研究的需要,采用Matlab建立了刚性轮对和独立车轮数值模型,仿真二者在直线对中与曲线通过性能的差异。还比较了主动控制技术在刚性轮对和独立车轮中的应用情况；仿真对比采用速差反馈、横移反馈和横移速度反馈三种主动导向技术,证实速差反馈最简单、可行。三、以两轴转向架为研究对象,针对轮对模式的不同组合,研究了四种转向架基本型式：先采用稳态曲线通过理论对其线性模型进行了分析,再建立相应的车辆数值模型,分别研究其车辆动力学性能。理论分析和数值仿真结果表明：后轮独立回转转向架型式为最优,而且前后轴采用非对称—系纵向悬挂方案优于对称悬挂方案。四、研究了一种新型的“电轴”电气耦合轮对技术,采用等值电路法建立数学模型,针对耦合能力评定的需要,定义了电轴的耦合刚度系数。搭建双电机电轴系统试验台,数值仿真和试验测试了电磁转矩、转子电流和定子电流,两者结果趋势一致。五、为了进一步开展电气耦合独立车轮转向架试验研究,应用上述的理念、重要结论,完成了试验用转向架的概念设计：前后轮对可绕中间铰回转的组合转向架型式。确定其主动控制系统结构和控制策略。