永磁同步电机因其具有高效节能、高功率密度、高功率因数、重量轻等优点，在轨道交通牵引系统中日益受到关注。论文以永磁同步电机为研究对象，针对其牵引传动控制和列车再生制动能量吸收问题，结合超级电容储能系统进行研究。
　　首先，在介绍地铁牵引供电系统和运行方式的基础上，分析了24脉波整流工作原理，建立牵引供电系统仿真模型。重点论述基于三电平逆变器SVPWM的控制原理及建模实现方法，根据永磁同步电机的结构特点和数学模型，采用矢量控制策略作为永磁牵引系统的控制方法。建立基于三电平逆变器的永磁牵引电机矢量控制系统模型，并且与两电平逆变器的系统作比较分析。
　　其次，针对机械传感器带来成本及可靠性问题，选取滑模观测器算法设计一种无速度传感器矢量控制技术。考虑到传统滑模观测器自身的抖动问题，引入饱和函数的改进型电流观测器模型、卡尔曼滤波器以及锁相环技术等改进方法。将传统的滑模观测器算法与改进后的算法进行仿真对比，结果表明在一定程度上可以有效削弱抖动。
　　最后，针对地铁车站之间的距离较短，导致机车在运行过程中启动、制动频繁，再生制动能量浪费且会引起直流牵引网电压的跌落和抬升等问题，设计了一种永磁同步电机与车载超级电容储能相结合的协调控制方案，在MATLAB/Simulink软件中搭建DC1500V的永磁牵引系统与超级电容储能系统仿真平台，所采用的超级电容储能系统可以有效回收制动能量，稳定直流牵引网的电压，改善牵引性能，满足机车的运行要求。