矩阵变换器（MC）是一种先进拓扑结构的功率变换器，具有拓扑结构简单、无中间储能环节、对电网谐波污染小、输入电流和输出电压正弦、输入功率因数可以为1并可自由调节、输出电压幅值和频率可调、能量可以双向流动等优良特性，已经成为功率变换研究的热点。 首先，本文简单阐述了矩阵变换器的工作原理，综合介绍了矩阵变换器的拓扑结构和数学模型，对矩阵变换器的核心器件双向开关的实现问题也进行了讨论，对比介绍了几种换流策略和控制策略，并对各种换流策略和控制策略的特点进行了比较。 接下来，本文重点分析了矩阵变换器的两种空间矢量控制策略，即直接空间矢量控制策略和间接空间矢量控制策略。通过分析矩阵变换器的等效交－直－交结构与交－交直接变换结构的开关函数关系，推导出了矩阵变换器间接空间矢量控制策略，并对间接空间矢量控制策略的开关状态次序进行了改进，以减少换流次数和开关损耗。在间接空间矢量控制策略的基础上，结合数学分析给出了矩阵变换器的直接空间矢量控制策略。采用MATLAB软件建立了基于间接空间矢量控制策略的矩阵变换器简化仿真模型和复杂仿真模型。简化模型中采用理想开关来代替双向开关，复杂模型则采用两个IGBT和两个二极管共集电极反向串联构成双向开关。两种模型的仿真结果展示了矩阵变换器的优良特性，也验证控制策略的正确性和可行性，同时对比分析了两种仿真模型的特点及应用场合。 最后，本文设计了以DSP（数字信号处理器）为控制核心的矩阵变换器控制系统的硬件电路，主要包括主电路、DSP及其外围电路、CPLD换流逻辑电路、驱动电路、电压过零检测电路等，配合硬件电路对软件部分也进行了设计，编写并调试了空间矢量调制策略的DSP算法实现程序。 本文通过理论分析、计算机仿真和实验研究相结合的方法，对矩阵变换器的工作原理、调制策略、换流策略等基本问题进行了探索性的研究，得出了一些有意义的经验和结论，对课题的深入研究具有一定的参考价值。