铁路运输领域在经济社会迅速发展的进程中扮演着重要的角色,重载化和高速化是铁路运输的两个重大引擎。铁路部门不断研发大功率重载机车来满足日益增长的货运需求,重载电力机车在行驶过程中必然会遭遇较长坡道或者较差轨面,导致电力机车轮对发生空转,如不能快速恢复轮轨间的粘着并抑制空转现象,不但造成轮轨擦伤,严重情况下还导致停车甚至发生脱轨等重大安全事故,对铁路交通的安全性能造成恶劣影响。所以,重载电力机车必须安装粘着控制系统。目前大部分粘着控制系统仅考虑单轴的最佳粘着利用,忽略了轴间关系的影响,势必会影响到机车整体的性能,导致电力机车整体的粘着利用的降低。本文把电力机车作为整体考虑,在动态轴重转移补偿和轴间协调的基础上设计粘着控制方法,减少空转,提高粘着利用,提升重载机车的牵引能力和安全性能。首先,设计了一套虚拟多层分布式粘着控制系统,第一层为动态轴重转移补偿层:根据仿真得到的轴重转移量,动态调整给定转矩;第二层为动态轴间协调层:动态寻找机车主控轴,实现轴间协调,减少轮对空转次数;第三层为基于支持向量机轨面辨识的粘着控制层:通过最小二乘支持向量机辨识当前轨面状态,针对不同轨面状态分别设计了主控轴和从动轴的粘着控制策略。其次,设计了一种重载机车动态轴重转移的补偿方法,对重载电力机车牵引控制策略进行优化。在传统粘着控制策略的基础上建立转矩分配机制,根据干扰观测器动态观测出的各轴粘着力,算得机车动态轴重转移分布情况,进而对给定牵引转矩进行动态分配补偿。然后,把支持向量机的思想融入到轨面辨识当中,采用最小二乘支持向量机的方法,将仿真得到的粘着相关数据进行处理,然后把数据经过支持向量机训练得到分类模型,再通过该分类模型得到轨面情况的分类。最后在Simpack软件平台上搭建了某型号23t Bo-Bo式重载机车多体动力学模型,并结合Matlab/Simulink软件构建了联合仿真平台,在该平台上验证了提出的粘着控制策略,并与传统组合粘着控制方法进行仿真对比分析。