由于PWM整流器具有功率因数高、谐波含量少、可四象限运行等众多优点，在多种场合中都有其应用，也由此不同的应用场合对性能提出了不同要求。传统PID控制由于整定方法成熟易于设计实现等优势在整流器设计中被广泛使用，但不易针对控制对象特性有选择性的满足多种不同的要求。本文在研究PWM整流器模型以及控制结构的基础上，借鉴传统PI控制器的设计方法和策略，选用专家PID来进行PWM整流器内部控制环路的控制器设计，探索其应用的可行性、优缺点以及具体实现的方式与需要注意的问题。同时，在理论研究的基础上，进一步从技术角度研究PWM整流器具体的工程实现方法。本文首先推导建立了三相电压型PWM整流器在同步旋转坐标系下了数学模型，阐述了空间矢量控制的原理和方法，其中，对实现方法与特点着重进行了分析和说明。根据这两方面的基本理论构建了基于电网电压定向的整体控制策略，引出电压型PWM整流器双环控制中电压和电流调节器的设计问题。在电压与电流调节器的设计中，首先根据PWM整流器的数学模型进一步推导得到简化的传递函数模型，然后利用传统PI控制方法进行电压和电流调节器的设计与整定，进而引入专家PID控制思路，参考传统PI控制的参数和效果，依据专家PID的规则进行改善设计，并对最终的闭环数学模型做了计算验证。利用MATLAB中Simulink仿真环境搭建了三相电压型PWM整流器系统级仿真模型，依据前文的设计进行了电路仿真，详细介绍了仿真中各部分的搭建原理，并对设计的各个环节都进行了详细验证，对通常需要考察的性能有针对性的做了仿真，包括电压环与电流环的快速性、抗扰性，逆变整流切换过程等，给出了结果与分析。最后，设计了一台30kW的实验样机。文中比较详细的介绍了样机的整个设计过程，包括主电路、板级控制系统硬件原理设计与软件流程设计。并最终给出了样机的实验结果，验证了整个研究与设计的可行性。