轴箱轴承是高速列车运行过程中的关键零部件之一,研究高速列车轴箱轴承的温度预警对保障列车安全、高效运行具有重要意义。针对目前高速列车轴温检测系统不能及时发现轴箱轴承的早期异常温升,本文将某型高速列车轴箱轴承温度作为研究对象,以非线性状态估计(NSET)理论为基础,建立了NSET轴承温度预测模型。基于该模型,利用LabVIEW和MATLAB进行混合编程,设计了高速列车特定运行线路的轴箱轴承温度预警系统。该系统对轴承的早期异常温升具有预警效果,可以减少轴承的故障发生率,有助于轴承的运行与维修保养。论文首先介绍了高速列车轴箱轴承的结构,概述了轴箱轴承的温度检测方法,包括轴承温度检测仪器(轴温传感器)的原理和轴温实时检测系统的原理;然后从传热学的角度建立了轴承的热模型,通过SPSS软件进行了轴箱轴承温度的相关性分析,结合两种方法总结了轴承温度的影响因素。为后文NSET模型特征数据的选取提供了依据。其次,研究了非线性状态估计原理,基于NSET的建模原理和建模过程以及基于NSET模型的温度预警系统流程。以某型高速列车轴箱轴承温度数据为例,选择合理的特征数据并进行预处理,分别建立基于固定步长和马氏距离的NSET轴承温度预测模型,基于BP神经网络的轴承温度预测模型,基于PSO-BP神经网络的轴承温度预测模型。再对以上四种模型进行有效性验证并对各个模型的预测结果做分析对比,证明了基于马氏距离的NSET建模方法在高速列车轴箱轴承温度预测方面的优越性。最后,基于马氏距离的NSET算法,利用LabVIEW和MATLAB进行混合编程,设计了高速列车特定运行线路的轴箱轴承温度预警系统。经过现场采集的数据验证,该系统可实现高速列车各车箱的轴箱轴承早期异常温升预警,对轴箱轴承的安全运行和维护有积极作用。