当今,城市轨道交通的发展逐渐缓和了因城市人口显著增加造成的交通出行不便的问题。本课题通过建立一个小功率全实物化的轨道交通牵引供电仿真平台来模拟实际牵引供电系统的运行工况和故障情况。这对于城市轨道交通的运行安全与新技术的研究有很大的帮助。本文调研了国内外城市轨道交通牵引供电动态模拟仿真系统的发展历程与研究现状,并结合城市轨道交通牵引供电仿真平台的要求,提出了动模仿真系统平台总体布局和结构设计方案,按照等比例、参数可调的设计原则完成了主变电所、牵引变电所及列车主线线路各器件的选型与接线图的绘制设计。基于城市轨道交通动态模拟仿真系统平台的功能要求,对动模仿真系统中PWM整流器这一核心被控对象进行研究,通过建立dq旋转坐标系的数学模型与小信号线性化数学模型,提出了一种PWM整流器双闭环的控制策略。基于上述控制及电路参数设计结果搭建出Matlab仿真模型,通过模拟列车不同工况进行仿真实验,来观测直流电压变化及车载PWM整流器与能馈机组PWM整流器的电流波形,验证控制策略的可靠性。通过底层控制系统硬件设计需求与具体功能实现,选择了TMS320F28377s型号的DSP芯片和10M02SCU169型号的CPLD芯片作为主控芯片,设计了基于DSP+CPLD硬件结构的核心控制板,并基于核心控制板设计了主所、各牵引所以及列车组的电源板板卡,由此组成底层控制系统硬件部分。底层控制系统集成了串口通信、以太网通信、继电器控制、接触器反馈、采样检测、脉宽调制、直流电机调速、电路硬件保护等功能。在底层控制系统软件开发方面,根据底层硬件系统的功能,完成了基于Code Composer Studio软件和Quartus软件的底层控制系统软件的编写。本课题所研究的是新型能馈式牵引供电系统,通过控制牵引变电所能馈机组与列车车载变流器中的四象限PWM整流器,使其在整流与逆变工况之间通过切换工作状态来模拟牵引供电系统在各个工况下（牵引、惰行、制动）的能量流动情况。通过制定与上层界面监控系统与虚拟示波器的通信协议,实现了与上层界面监控系统的双向数据传输,完成了多所启动以及车载直流电机的启停、正反转控制和变级调速,并将通过虚拟示波器实时显示各电气量波形与列车运行工况信息,为了提高系统运行的稳定性与安全性,针对不同故障等级进行分类,并按照相应故障类型的发生设计保护时序,完善了系统的整体稳定性。最后经过实验调试,对设计完成的动模仿真系统平台的底层控制系统进行软硬件整体测试,检验底层控制系统设计的合理性与可行性。通过软硬件联调完成能馈所与列车组车载变流器模块对拖实验,并模拟牵引供电系统在各个工况下（牵引、惰行、制动）的能量流动情况。图69幅,表3个,参考文献48篇。