为了提高机车的舒适性和设备的安全性,在铁路机车中空调设备逐步成为其重要的组成部分,为了保持空调机组良好的运行状态,在空调机组检修中铁道部提出了相关检修规程,以保证空调机组的检修质量。空调性能试验台作为空调检修的主要测试平台,已经普遍应用于各车辆检修段中。本文以《轨道车辆空调机组试验方法》、和谐机车空调机组的实际情况和检修要求,以及其它相关标准为设计依据,对机车空调机组性能试验进行研究,完成了试验架构的选择、计算机测试系统硬件设计以及测试软件的开发等工作。本文的研究内容具体分为以下几个方面:（1）分析和谐机车空调机组的结构性能特点,对目前常用的空调性能试验台的试验方法以及试验台的结构布置进行比较分析,选择环路式空气焓差法作为本试验台的测试方法。分析焓差法数学模型中相关测量参数的误差来源及对试验结果的影响,提出试验的优化设计方案。（2）研究空调机组性能试验台空气工况的控制策略,结合焓差试验的特点和现场情况,研究了经典PID控制算法以及改进的单神经元PID控制算法在试验空气工况控制中的应用,通过对空气处理箱进行建模,使用Matlab/Simulink软件对提出的控制算法进行对比仿真分析。（3）对空调性能试验台硬件系统进行设计,包括计算机测控系统总体方案、数据采集模块和焓差试验环境空气温湿度控制模块,对各模块的主要元件进行计算选型,完成电气原理图的设计。（4）编写温湿度控制器软件程序,开发空调性能试验台上位机测试软件,提高试验台的自动化程度。根据理论分析及设计建立试验装置,对和谐机车空调机组进行性能试验测试,采集试验数据进行分析及总结。对和谐机车空调机组进行性能测试分析,结果表明本文的研究为空调机组性能试验台的试验方案选择及设备的自动化和智能化提供了有效的方案,本文设计的空调性能试验台满足功能要求,工况稳定性好,解决了大功率机车检修段空调检修性能试验的实际问题。