高速运行列车所需的牵引电能是通过轨道交通牵引供电系统特有的弓网间相互滑动接触来获得,受电弓与接触网被动控制状态下、受电弓类型与主动控制策略匹配程度较低状态下,两者都将危及列车安全高效运行。为了满足高速列车运行速度不断提高的需求,有必要为受电弓设计适合运行道路场景的主动控制策略,实现弓网间受流质量优化。本文的研究内容包括:首先,以SS4型受电弓为研究对象与接触网搭建弓网二元耦合动力学模型,以DSA350S型受电弓、DSA380型受电弓为研究对象与接触网搭建弓网三元耦合动力学模型,并模拟高速列车250km/h运行速度下,三种类型受电弓被动控制时弓网间接触压力与弓头纵向位移仿真输出结果。在对弓网系统进行主动控制策略研究之前,运用能控性秩判据定理对弓网时变系统进行能控性判定。其次,对三种类型受电弓与接触网组成的三种弓网系统耦合模型进行模糊PID控制器、LQR最优控制器设计,其中模糊PID控制策略包括一型模糊PID控制策略、区间二型模糊PID控制策略。通过simulink仿真的方法分别得到列车在250km/h运行速度下,DSA350S受电弓、DSA380型受电弓、SS4型受电弓三种控制策略时弓网间接触力与弓头纵向位移的优化效果。LQR最优控制策略针对弓网耦合动力学模型的时变特性,将系统矩阵加入时间变量创建三维数组,提出弓网时变系统时变反馈矩阵K(t),根据不同时刻不同系统矩阵得出不同最优反馈矩阵K,并通过拟合K(t)中第一项向量w(t)与接触网等效刚度k(t),得出w(t)与k(t)具有多项式关系的结论。最后,综合三种弓网间实施主动控制时接触力的动态响应速度、控制器输出等特性、弓网间接触压力与弓头纵向位移的仿真结果,结果证明通过合理设置参数,一型模糊PID控制、区间二型模糊PID控制、LQR最优控制均能有限改善弓网间接触压力性能与弓头位移振动,有效提高弓网受流质量,并且得到不同控制类型受电弓具有不同道路场景的适用性结论。