在高速电气化铁路中,受电弓滑板与接触网导线摩擦副的接触状态直接影响到电力机车的运行稳定性、摩擦磨损性能及受流质量。而随着列车不断提速,弓网间的动态接触压力载荷变化加剧,受电弓与接触线在高速状态下的动态接触越来越不稳定。针对这一实际问题,本文进行了弓网滑动电接触失效与接触载荷控制方法的研究。本文通过滑动电接触实验机进行载流摩擦磨损实验,根据实验数据分析得到了接触电阻随接触电流、滑动速度、压力波动幅度和压力波动频率变化的特性规律:接触电阻随着滑动速度的增大而快速增大;随着波动频率的增大接触电阻稍微增大;接触电阻随波动幅度的增大整体有增大的趋势,但是增大缓慢;接触电阻随着接触电流的增大快速减小。采用极限学习机(ELM)建立了接触电阻与接触电流、滑动速度、压力波动幅度、压力波动频率的预测模型;将接触电阻和电流稳定系数综合考虑提出了弓网滑动电接触失效判据。并分析了弓网接触失效机理:接触压力波动幅度和滑动速度增大使得弓网间摩擦振动加剧,接触电阻增大超过临界值,接触失效。在此基础上根据接触电阻概率分布建立了失效概率模型,最后分析给出了一定工况条件下弓网滑动电接触的失效概率。以弓网二元耦合模型为研究对象,针对弓网系统运行中接触载荷的波动问题,提出了接触载荷基于输入输出反馈线性化的滑模控制方法,构造Lyapunov函数,验证系统的稳定性。使用Matlab/Simulink对控制系统进行仿真,仿真结果表明本文所提出的滑模控制器具有良好的跟踪性能,使弓网系统的实际输出载荷与目标载荷间的误差值达到最小,抑制了接触载荷的波动,提高了弓网的受流稳定性,保证弓网系统可靠接触。论文有图35幅,表4个,参考文献69篇。