整流器是一种应用非常广泛的电力电子装置,目前应用于工业等领域的整流器主要有两种,分别是传统整流器和双向PWM整流器。传统整流器的缺陷是会产生大量污染电网的谐波,输入功率因数较低,电压的传输比较低等。双向PWM整流器的缺陷是需要大容量的储能元件,成本和体积很高,不能实现四象限运行等。本文针对上述已知问题对矩阵整流器进行了研究,矩阵整流器是由矩阵变换器的拓扑结构发展而来,具有可以实现能量可以双向流动,正弦性好,且输入功率因数可以调节等优点。在本文中,首先以矩阵整流器的拓扑结构为出发点,采取空间矢量调制算法和四步换流法作为控制策略和换流策略,并对这两个矩阵整流器的主要问题进行了分析和研究。利用计算机仿真平台Matlab/simulink建立了矩阵整流器的控制系统仿真模型,对矩阵整流器的输入和输出特性进行了分析和研究。通过仿真结果验证了所设计的输入滤波器参数的准确性,并通过调整功率因数角的方法对输入电流产生的相移进行了补偿。设计了基于矩阵整流器的双闭环调速系统模型,通过大量的仿真实验模拟了直流电机在不同运行状态时整个系统的各个特性,充分验证了基于矩阵整流器的双闭环调速系统模型可以实现直流电机的四象限运行、能量可以回馈给电网、功率因数可调、动态响应快等优点。以DSP芯片为核心,搭配FPGA,对矩阵整流器的硬件进行了设计并提供了软件设计的思路,为下一步的实验奠定了基础。