轨道交通运输以其环保节能、载运容量大、安全可靠等优点在我国公共运输领域占据重要地位。近年来随着高速动车组的发展,轨道交通运输变得更快速便捷、舒适准点,成为我国的运输大动脉。轮对电机总成是机车走行部最重要的部分,而轮对电机更是重中之重,决定着动车组能否正常运行。因此,在电机装车前必须进行轮对电机磨合试验。本课题根据轮对电机磨合试验要求,针对CRH2型动车组牵引电动机,设计了磨合试验台控制系统。论文分为系统主电路、控制系统硬件和系统软件三大部分。介绍了电力牵引传动系统,理清了从电网电源到牵引电机输入端的技术路线,为系统方案设计作参考。针对CRH2型动车组牵引电机结构与参数,结合《三相异步电动机试验方法》和《CRH2动车组四级检修规程》总结出磨合试验要求为频率不变时调节电压观察电流和正反转调速。通过研究牵引电机调速方法,提出了SPWM变频调速方案,采用低压变流器+高压变压器的主电路设计方案,并确定了双极性SPWM控制和PID调节结合的控制策略。低压变流器由三相不可控整流电路和电压型三相全控逆变电路构成。控制系统需要采集牵引电机的电压、电流、转速、温度等信号并送入上位机处理,硬件电路设计以可编程逻辑器件FPGA为控制芯片,设计了最小系统电路,包括电源电路、时钟与复位电路和配置电路;紧接着设计了8通道A/D转换电路、与上位机通信的USB通信电路、IGBT驱动电路以及过电压过电流保护电路。软件设计分为FPGA数字程序设计和上位机人机交互程序。FPGA数字程序设计的本质是实现数字电路的结构和时序逻辑设计。本文选择在Quartus Prime平台使用Verilog语言来开发,其中模块的时序逻辑是FPGA设计的重点,包括时钟模块、A/D采样模块、FIFO缓存模块、USB通信模块及其固件程序、PI算法模块、SPWM波形产生模块。上位机程序使用C#语言在Visual Studio开发环境中编写,是实现人机交互的界面,可完成数据采集后显示、存储、删除、另存到U盘等功能以及控制电机正反转、调压、调速等操作。