提高受流质量是铁路提速中亟待解决的问题，改善受电弓和接触网之间的关系是解决这一问题的关键。这就要求不断地提高接触网和受电弓的动力性能。 本文从提高受电弓的运动学和动力学性能以改善弓网关系，提高受流质量的角度出发，主要完成了两方面的内容：第一，本文从为保证机车正常运行和稳定受流对受电弓提出的要求出发，对高速受电弓框架结构的几何参数进行了优化；第二，从降低接触压力波动的角度出发，对受电弓的主动控制进行了研究。 首先，在建立受电弓框架结构的几何关系模型的基础上，根据列车平稳受流对受电弓机构提出的具体要求，以弓头平衡杆的平动为目标，以受电弓机构正常工作所要满足的条件为约束，运用单目标优化技术，对受电弓机构进行了优化，得到了使受电弓性能达到最优的几何参数，并对优化结果进行了深入的分析。通过优化提高了受电弓的运动学性能。 然后，用拉格朗日方程推导了受电弓的垂向非线性运动微分方程，对非线性的受电弓模型进行了线性化处理，得到了线性化的计算公式。同时，建立了接触网的有限元模型和受电弓／接触网耦合系统的动力学模型。最后，在此基础上，分析了受电弓／接触网系统的工作特点，建立了受电弓主动控制系统的数学模型，利用线性二次型最优控制策略，以给定性能指标为最小值为设计目标，性能指标为表征受电弓动力学特性的状态变量和主动控制力的函数，考虑了完全状态反馈的情况，进行了控制系统的设计。为了验证控制的效果，进行了仿真研究，分析了仿真的结果。并在分析了控制系统参数的作用的基础上，减少了用于反馈的状态变量，降低了控制系统实现的难度。同时，比较了不同速度下的控制结果，得出了在高速下控制效果更优的结论。通过受电弓主动控制系统的设计和对其的仿真研究，理论上降低了弓网系统接触压力的波动，从而改善了受流质量。