制动系统作为动车组关键技术之一,其制动性能将直接影响动车组的运行品质和行车安全。试验一直都是研究列车制动问题的重要手段,但试验耗费大量经费和时间,采集的数据离散性较大。通过计算机仿真技术不仅可预测列车制动系统的性能,还可对其进行整体分析和评估。本论文选择高速动车组制动控制系统为研究对象,在了解国内外动车组制动系统发展概况的基础上,以我国“和谐号”动车组制动控制系统为基础,从气动控制部分和电气控制部分两方面着手,设计了一种电气指令微机控制的空电复合制动系统,其空气制动部分为电气指令微机控制直通电空制动。对于气动控制部分,本文主要通过AMESim软件对包括EP阀、中继阀、紧急阀及载荷阀等制动阀体和基础制动装置等进行建模和仿真研究,并深入研究平衡孔孔径、PID死区和电磁阀响应频率等相关参数对制动阀性能的影响。其中,对EP阀进行仿真研究时,采用PID反馈控制和PWM脉宽调质技术并利用AMESim软件建立了一个完整的开关型EP阀仿真模型,同时,设计了EP阀的控制策略。对于电气控制部分,本文主要对制动指令的获取、制动状态收集、制动力计算及分配和制动指令发布等方面进行了研究。通过AMESim软件建立了列车制动管理器(TBM)、分段制动管理器(SBM)、制动控制单元(BCU)、牵引控制单元(TCU)和中央控制单元(CCU)等的仿真模型,并基于高速动车组的制动性能需求设计了常用制动和紧急制动的制动控制策略。本文利用AMESim软件建立了动车组运行状态的仿真模型,该模型可精确模拟动车组制动过程并可方便地计算和记录大量动车组制动过程中的制动性能参数和过程数据。最后,本论文基于AMESim软件建立整列动车组(4M4T)完整的制动控制系统仿真模型,通过对不同制动初速和不同载荷等工况下的常用制动和紧急制动进行仿真运算,比较和分析各制动级别的制动性能参数和过程数据,明确了各制动级别各速度下的减速度和制动力的分配情况,并从减速度、制动力、制动距离和制动时间等方面分析制动性能。利用仿真模型自行计算的紧急制动距离与规定进行了比较,以明确该制动控制系统的合理性和科学性。