随着中国城市轨道交通的发展,轨道交通驱动方式逐渐多元化。其中,以直线电机为牵引驱动的列车,因其爬坡能力强、转弯半径小、噪声低、清洁安全等优点,逐步成为轨道交通驱动系统中的重要组成部分。双馈直线电机（DFLM）是一种新型直线电机,双边绕组结构使其具有多种不同的运行和控制方式,有望在轨道交通领域得以应用。本文主要围绕双馈直线电机在实际应用中存在的若干问题展开研究。首先,论文介绍了DFLM的基本结构,分析了DFLM工作原理,搭建电机在三相静止坐标系下的数学模型,为简化分析,推导其在两相旋转坐标系下的数学模型,为后续研究提供理论基础。其次,研究双馈直线电机运行时存在的推力波动问题。电机的双边开槽结构是导致电机推力波动的主要原因,建立电机二维模型,推导电机气隙分布函数,采用电流层法推导气隙磁场分布,进而得到电机推力解析式,明确电机齿槽结构对电机推力的影响。为抑制电机推力波动,基于分数槽理论,采用电机动子与定子不等极距的结构,提出动子采用短极距结构,并在极距末端采用宽齿补偿极距的方法。分析计算不同结构的电机推力,结果表明:在一对动子极距周期后的补偿结构,电机推波动更小,有利于电机在实际场合中的应用。然后,搭建DFLM控制系统。基于矢量控制原理,选择电机定子、动子电流作为定向矢量,在Matlab中搭建电机矢量控制系统,同时选择改进型的定子磁链观测模型,仿真电机加速、匀速、减速时的电机动态输出特性,仿真结果表明:改进的磁链观测模型观测更快速准确,基于动子电流矢量定向的DFLM控制系统,动态响应快,速度跟随效果好。该仿真为实际电机控制提了理论基础。最后,研究在无实物条件下,通过联合仿真对DFLM实现模拟控制。搭建联合Maxwell、Simplorer和Matlab的DFLM仿真控制系统,在Maxwell中搭建电机有限元模型,在Simplorer中搭建控制系统硬件电路,在Matlab中搭建控制算法,完成电机联合仿真,验证电机结构及动子电流矢量控制系统的动态效果,结果表明:双馈直线电机不等极距结构具有更好的推力表现,基于动子电流矢量定向搭建的控制系统动态效果好,电机联合仿真的结果更全面,输出更真实。