随着电气化铁路的发展导致牵引供电系统复杂性增加,动车组-牵引网耦合系统低频振荡现象已在全球范围内发生多次,严重影响列车的正常稳定运行。由于普遍认为牵引供电系统的低频振荡本质上是车网系统参数不匹配造成的,所以可以从改善牵引网与改善动车组整流器控制两个方面展开抑制措施研究,但改善牵引网即改善电源条件,实际中实现难度大,因此本文通过改进动车组网侧整流器的控制策略来抑制车网低频振荡的发生:结合滑模控制相关理论,设计动车组牵引传动系统脉冲整流器的滑模控制方法,并结合扩张状态观测器的理论,设计基于扩张状态观测器的滑模控制方法。并在MATLAB/Simulink平台、RTLAB全数字在线仿真平台与d SPACE半实物实验平台中对提出的控制策略进行了验证与分析。首先,基于降阶原理及多导体传输线参数搭建牵引网降阶仿真模型,搭建CRH5型动车组牵引传动系统的数学模型,介绍动车组网侧整流器的拓扑结构,推导其在两相旋转坐标系即dq旋转坐标系下的数学模型,并根据CRH5型车网侧整流器在dq旋转坐标系下传统电流解耦控制原理搭建CRH5型动车组单个牵引传动单元仿真模型。其次,由于滑模控制结构模型在动态过程中可根据需要发生相应的变化,滑动模态可以自行设计,且与电力电子器件相同,都是变结构系统,基于以上优点,结合滑模控制相关理论与CRH5型车网侧整流器拓扑结构提出一种基于滑模控制的动车组网侧整流器的控制策略以抑制低频振荡现象,并将传统解耦电流控制,即比例积分(Proportional Integral,PI)控制、预测控制与滑模控制策略分别接入单个牵引动力单元MATLAB/Simulink仿真模型,对控制性能进行讨论分析,为进一步验证所提策略对低频振荡的抑制效果,在RTLAB全数字仿真平台与d SPACE半实物实验平台中对基于传统PI控制与滑模控制的动车组网侧整流器控制策略进行验证,结果表明滑模控制控制性能优良,能够抑制低频振荡现象,但仍存在部分缺陷。最后,由于滑模控制仍然存在部分性能缺陷,而扩张状态观测器是一种有效的扰动观测器,能与现有控制方式结合以保证控制回路的鲁棒性,实现更好的控制效果。因此基于扩张状态观测器相关理论提出一种基于扩张状态观测器的滑模控制的控制策略应用于动车组网侧整流器以改善滑模控制的性能,提高滑模控制对车网低频振荡抑制的有效性。在MATLAB/Simulink仿真平台、RTLAB全数字仿真平台与d SPACE半实物实验平台中对基于扩张状态观测器的滑模控制的控制策略进行多方面验证比较,结果证明该策略不仅可以改善滑模控制存在的缺陷,而且能够成功抑制低频振荡现象。