为满足日益增长的货物运输需求,开行重载列车是提高铁路运输能力的有效方法,由于列车编组增长、重量增大,列车制动成为首先要解决的难题。为解决制动控制对象的非线性、时变性及制动系统中数据传输时延给机车制动带来的问题,本文主要进行了以下的研究工作:利用T-S模糊模型对具有非线性、时变性的控制对象—DK-2型机车制动系统的制动气缸进行建模,提出一种基于协同进化遗传算法的参数优化机制,对获得的T-S模型参数进行优化,在简化模型结构的同时保证模型的辨识精度。为实现对机车制动这一复杂非线性过程的精确控制,采用基于T-S模型的广义预测控制算法,在控制器模块和执行器模块中引入队列机制,利用制动控制系统中的多步模型预测输出值与多步预测控制增量,解决DK-2型机车制动系统中数据传输时延给控制带来的影响;对EDF调度算法中的相对截止期分区方法进行改进,根据系统中数据帧的重要性,利用改进的EDF调度算法进行调度,解决低优先级数据帧实时性不高给系统带来的影响,提高系统的整体性能。仿真试验和系统的实际运行效果验证论文提出方法的有效性。