电力机车电气系统的故障诊断研究已变成保证机车安全运行、减少机破事故发生的一个丞待解决的课题。因此,本论文以"SS4G型电力机车故障诊断系统”为研究对象,针对机车主辅电路常见故障,结合已有的经验提取故障特征,通过深入研究,寻求更可靠的诊断策略,构建诊断思路并设计应用软件界面模型。本文从SS4G型电力机车主电路及辅助电路的基本原理入手,分析了主电路包括：高压电源电路、整流调压电路、牵引供电电路、加馈制动电路、PFC电路及保护电路；辅助电路包括：单-三相供电系统、三相负载电路及保护电路的基本原理。结合实际运用对SS4G型电力机车的主辅电路常见故障进行了较深入的分析,综合分析了机车高压电器设备、牵引变压器、牵引电机、劈相机常见故障。简介了现有故障诊断系统的基本分类,并重点分析了专家系统及神经网络故障诊断系统的基本原理构成及两种故障诊断系统的优缺点,并制订了结合诊断的策略。本文对SS4G电力机车故障诊断系统进行了整体设计,并重点从数据采集及诊断策略两方面进行说明。在数据采集信号处理方面,由于主辅电路输出信号实时变化大、实时在线诊断能力差的特性,本文采用小波变换理论进行故障特征提取,并以牵引变压器故障检测为例简述了其小波变换故障特征提取的基本方法,为本故障检测系统在线实时诊断提供了基础。同时,本文在分析了专家系统及神经网络故障诊断策略的优缺点后提出了神经网络专家系统的诊断策略并对其进行了相应设计。最后在VisualC++集成开发环境下,设计并编写了SS4G电力机车故障诊断系统应用软件及相应数据库。软件的人机交互界面能满足系统的需求,可以实现数据的显示、故障的提示、故障的诊断、数据的存储及报表打印功能等,包含了故障诊断系统的基本功能要素。