本文针对内燃机车交-直电力传动系统,对机车运行过程中,传动系统的主要性能指标参数(如牵引发电机电压/电流、牵引力、机车速度等)及其关系进行分析;并运用交-直电力传动原理,对机车电力传动过程中牵引发电机的理想外特性、调整特性及牵引电动机的速度调节特性进行研究;通过参考东风7型内燃机车的性能、结构参数,运用Visual Basic对内燃机车交-直电力传动系统进行数学建模。在建模的过程中,运用模拟牵引发电机调整特性的方法,对建模的关键环节——牵引发电机电压进行计算,并给出了电力传动系统数学模型的求解过程。本文还通过比较数学模型对机车传动系统模拟的记录和东风7型机车水阻试验记录,验证了数学模型的正确性和精确程度。本文还针对东风7型机车车载微机,对机车电气信号的仿真进行了研究。在遵循铁路行业技术标准的基础上,运用CAN总线技术、计算机检测与控制技术,设计了机车电气信号仿真装置,完成了硬件电路设计和软件调试,实现了对机车电气信号的模拟;并在实验室环境下通过电力传动数学模型的计算,为车载微机提供了机车运行状态的仿真信息。在机车电力传动数学模型的基础上,本文对机车传动故障(空转和牵引电动机电流过流)进行了仿真试验,并给出了试验结果与分析。