近年来,我国高速铁路车网耦合系统时常发生低频振荡不稳定现象,不仅污染牵引供电系统的电能质量,而且威胁高速铁路系统的安全稳定运行。针对以上问题,本文主要开展车网耦合系统低频振荡分析和抑制方法研究,确保高速铁路车网耦合系统安全、稳定、高效运行。首先,研究车网耦合系统的基本功能与工作原理,建立系统数学模型,为分析系统低频振荡提供理论支撑。针对牵引供电系统,利用等效建模方法得到牵引供电系统的等效输出阻抗模型;针对CRH5型动车组,利用小信号建模方法得到动车组网侧整流器的等效输入阻抗模型。进而,获得车网耦合系统回比矩阵模型,为后续研究分析系统低频振荡建立理论基础。其次,基于改进sum-范数判据对车网耦合系统低频振荡进行分析。根据系统回比矩阵模型绘制幅频特性曲线,利用改进sum-范数判据分析系统低频振荡的影响因素,揭示低频振荡不稳定机理,为低频振荡的抑制方法研究提供理论指导;同时在MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型,验证分析的正确性。然后,为有效抑制低频振荡的再次发生,提出一种基于指数趋近律滑模控制的低频振荡抑制策略。针对CRH5型动车组网侧整流器,设计电压外环滑模控制器来替换原控制系统中的电压比例-积分（Proportional Integral,PI）控制器,实现低频振荡的抑制;同时为解决常规滑模控制器本身的抖振现象,在电压外环滑模控制器中引入指数趋近律来削弱系统抖振,进一步提升其控制性能。最后,通过时域仿真和硬件在环实验,对比分析基于传统PI控制、常规滑模控制和引入指数趋近律滑模控制三种控制策略下车网耦合系统低频振荡现象。分析表明基于指数趋近律滑模控制策略不仅较好地抑制低频振荡现象,而且削弱常规滑模控制本身的抖振问题,验证所提控制策略的正确性与有效性。