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走行部是列车运行的重要组成部件，其运行状态直接影响列车的安全性。本文主要研究了列车走行部故障仿真的理论以及仿真测试装置的设计与实现。深入分析了列车走行部滚动轴承和牵引齿轮的故障振动机理以及故障振动时域波形的特性，总结了故障振动信号组成成份，构建了故障信号的仿真模型。然后，构建了基于DSP的直接数字波形合成模型，并对故障振动信号合成中的调制理论、高斯白噪声合成理论以及波形叠加合成方法进行了研究和探索。最后，研发了列车走行部故障仿真测试装置的软硬件。通过硬件实现列车故障仿真波形合成目前很少有人研究，大部分是列车故障诊断理论研究，其数据来源于传感器实测数据，只能用于上位机分析。本文是笔者通过参与导师课题，提出来的一种故障模拟波形输出设计方法，此装置可以为列车走行部故障诊断设备提供仿真测试信号。该故障仿真测试装置使用16通道的数模转换芯片，弥补了市场上通用的函数信号发生器输出通道少、波形单一的缺陷。而且输出波形连续稳定，通过改变DSP中的程序参数，可以合成任意需要的波形，因此，具有良好的实时性与扩展性。全文的主要内容如下：(1)对列车走行部滚动轴承和齿轮的故障机理和故障振动特性进行了详细分析，阐述了列车走行部故障振动信号的组成成份，从而构建了基于DSP的故障信号仿真模型。(2)根据故障仿真模型中信号的成份，研究了信号的调幅和调频理论、高斯白噪声的合成以及基于软件的波形叠加设计方法。(3)设计了故障仿真测试装置的硬件电路及监控软件。(4)结合列车实际运行中的故障时域波形，比较并找出故障仿真测试装置的输出仿真波形与实际波形的区别，进一步完善装置的硬件和软件。