随着中国高速列车技术发展与突破,中国高铁在国内迅速普及并走出国门,走向世界。高铁也被评为中国新四大发明之一,成为中国新时代的名片。高速列车是高铁运行中与广大旅客联系最为紧密的环节,牵引电机是高速列车的动力单元,是保证高速列车的运行性能及可靠性的核心单元,对牵引电机进行故障诊断是保障高速列车安全稳定运行的重要基础。本文针对CRH2型高速列车牵引电机,开展基于独立成分分析的故障诊断研究工作。首先,结合高速列车发展的背景,介绍了本课题的研究意义。并概述了国内外高速列车牵引电机的故障诊断研究现状,介绍了故障诊断的主要方法及独立成分分析技术的特点,对高速列车牵引电机机理进行研究并对牵引电机的数据特征进行分析。其次,采集牵引电机电流,电压及转速等数据,建立独立成分分析模型及检测统计量,对牵引电机的健康状况进行监测。当牵引电机速度传感器发生故障时,检测统计量超出阈值并报警,多模型结构对故障进行识别。简化的四变量系统的仿真结果证明了方法的有效性和优越性,并通过中车株洲电力机车研究所的高铁牵引系统半实物仿真平台数据对方法进行了进一步验证。然后,考虑高速列车牵引电机速度传感器的微小故障,提出了基于小波和集成独立成分分析的牵引电机速度传感器微小故障检测方法。通过小波变换技术对数据进行滤波,集成独立成分分析方法提取故障特征并建立集成检测统计量实现微小故障检测。仿真结果及中车株洲电力机车研究所的高铁牵引系统半实物仿真平台数据验证了方法的有效性。最后,为了验证所提出方法在实际工程中的适用性,在南京航空航天大学实验室牵引电机控制平台上进行实验验证。基于课题组的实验设备,本文使用YS7124三相异步电机为研究对象,结合Quanser QPID控制板搭建实验环境,考虑牵引电机速度传感器故障情况,实验结果证明了所设计的故障检测方法性能良好,方法适用性较强。