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目前交-直-交型动车组列车和电力机车在我国电气化铁路中得到大规模应用,其具有牵引功率大,功率因数高,牵引特性好等优点。但随着铁路行车密度不断增加,全国各地相继出现多起电气化铁路车-网系统电压波动现象。由于交-直-交型动车组对牵引网电压波动较为敏感,网压波动严重时,会导致车载整流器发生牵引闭锁,牵引力丢失等故障。针对这一实际问题,本文以车-网电气耦合系统为研究对象,建立AT（Auto-Transformer,自耦变压器）牵引网、CRH3（China Railways High-speed 3,中国高速铁路3）型动车组数学模型,并推导多辆CRH3型动车组-全并联AT牵引网电气耦合系统模型。基于已有传统Nyquist判据和改进的禁止区域判据对耦合系统模型进行电压波动临界条件分析。通过Simulink仿真平台再现低频电压波动现象。利用ADRC（Active Disturbance Rejection Control,自抗扰控制）策略改进动车组整流器的电压外环控制器。针对CRH3型动车组整流器非线性强耦合的特点,进一步设计一种滑模变结构控制与无源控制相结合的复合非线性控制策略。主要研究内容如下:（1）结合运营中动车组出现牵引封锁时所处线路的供电方式和实际参数,对全并联复线AT牵引网进行数学建模。建立基于PI瞬态电流控制策略的CRH3型动车组整流器数学模型,并根据CRH3型动车组的牵引动力结构建立单列动车组的数学模型。将动车组与牵引网模型整合为车-网电气耦合系统。（2）利用已有Nyquist判据在波特图下对系统进行分析。提出一种改进的禁止区域判据,并对车-网系统进行判据分析,得到新判据保守性强于已有Nyquist判据的结论。利用改进的禁止区域判据从理论角度上对车-网电气耦合系统进行分析,得出系统将要发生低频电压波动时接入牵引网的动车组临界数量。（3）建立车-网系统仿真模型,验证AT牵引网和CRH3型动车组整流器仿真模型的性能,结果表明建立的模型与实际相符,满足技术要求。对车-网电气耦合系统进行仿真,验证提出的禁止区域判据对车-网电气耦合系统理论分析的正确性,同时再现实际运营中出现的电压波动现象。（4）基于ADRC非线性控制策略对CRH3型动车组整流器的电压控制器进行改进,用ADRC模块代替整流器电压控制器中的PI环节,在Simulink仿真平台搭建多车-网仿真系统,仿真测试验证ADRC控制策略对电压波动有一定的抑制作用。（5）使用滑模变结构控制和无源控制对CRH3型动车组整流器的控制模块进行重新设计。基于整流器的三个理想控制目标,利用两种控制方法的优点对整流器控制策略进行针对性优化。仿真结果表明提出的复合控制策略能够降低动车组整流器启动过程中各电气量参数的超调量,同时提升了控制速度。此外,相比于ADRC控制器,复合控制能够更好的抑制牵引网的电压波动现象。证实抑制措施的有效性。