高速列车牵引传动系统是典型的机电耦合系统,将受电弓从接触网获得的电能转换成机械能从而驱动车轮运动,牵引电动机和齿轮传动系统之间通过联轴器相互影响彼此的动态性能。牵引传动系统机电耦合建模在车辆不同运行工况下对车辆系统振动特性以及曲线通过平稳性的影响有待深入研究。车辆系统在不同工况下对电机驱动系统的动态响应同样值得探究。由于高速列车线路试验对资源造成较大损耗,对现有模型通过参数优化以达到更加贴近列车实际运行状态的效果,对高速列车动力学研究的进展意义重大。因此,本文分别建立车辆系统动力学模型和牵引电机直接转矩控制模型,构成高速列车机电耦合动力学模型,主要研究内容如下:（1）研究了高速列车在不同运行工况下牵引传动系统机电耦合建模对车辆振动特性的影响。在直线牵引工况时,电机驱动系统对车体和构架振动主要增大了中高频率范围的振动幅值,电机驱动系统对车体和构架点头角加速度影响明显;在曲线匀速工况时,电机驱动系统对车体振动主要增大了中高频范围的振动幅值,对构架振动的影响在低频和高频均有影响,其中对构架振动在低频范围影响明显,主要是由牵引电机输出谐波转矩造成。（2）研究了高速列车牵引传动系统机电耦合建模对曲线通过平稳性的影响。电机驱动系统明显增大了车辆轮轨作用力,其中对轮轨横向力的影响大于轮轨垂向力,并且与车辆机械建模相比,电机驱动系统增大了轮轨作用力的变化幅度;电机驱动系统略微增大了车辆脱轨系数和轮重减载率,并且与车辆机械建模相比,电机驱动系统增大了脱轨系数和轮重减载率的变化幅度。（3）研究了高速列车牵引传动系统机电耦合建模时在变速工况和轨道谱激励工况下电机驱动系统的动态响应。在变速工况中,电机定子三相电流和转子三相电流在牵引/制动过程中,随着速度的增大/降低幅值在逐渐减小,定子电流频域中主频为转子电流基频的2倍,定子电流主频的5次和7次谐波较为明显,并且包含有齿轮啮合频率;在轨道谱激励工况下,轨道谱激励在时域上增大了电机输出电磁转矩的谐波分量,在频域上增大了低频范围的振动幅值,轨道谱激励对电机定子侧电流主频几乎没有影响,但略微降低了定子电流5倍频和7倍频的谐波分量。（4）采用粒子群智能优化算法对牵引电机直接转矩控制系统进行优化。对比分析参数优化前后牵引电机直接转矩控制模型和高速列车机电耦合模型仿真结果,结果表明优化后电机模型转速响应提高了28.6%,电机输出转矩谐波有一定降低效果,定子电流振荡明显好转;优化后高速列车机电耦合模型电机输出转矩谐波分量、车辆系统振动幅值均有降低效果。