近年来,随着越来越多的电力电子器件的应用以及可再生能源的接入,电网的不平衡和畸变问题变得严重,在这种非理想电网下合理地控制电力电子接口变换器有利于防止谐波的扩散,实现电气设备的可靠并网,因此,研究电力电子变换器在非理想电网下的控制策略具有重要意义。PWM整流器由于具有输出电压可控、电流畸变率低、能够实现单位功率因数等优点,已经在各个领域得到广泛应用。在诸多PWM整流器的控制方法中,模型预测控制因为具有动态响应快、建模直观、鲁棒性强等优点在近几年来得到了大量研究。考虑到实际电网电压会处于频率波动、畸变和不平衡的非理想状态以及传感器的使用会增加硬件成本并降低系统的可靠性。本研究以单相PWM整流器和三相PWM整流器为研究对象,基于状态观测器理论提出了一种在非理想电网电压情况下PWM整流器的少传感器模型预测电流控制策略。无论输入电压处于理想状态还是非理想状态,该方法都能够快速、准确地重构出输入电压,降低了硬件成本,提高了控制系统的环境适应能力。与其他少传感器方法相比,所提出的方法不仅能够检测出输入电压的基波分量,还能够同时检测出谐波和直流分量,重构输入电压有利于提高模型预测控制这种基于拓扑模型的控制方法的建模精度,从而提高控制性能。另外,该观测器与相位检测算法相结合,具有了频率自适应能力。此外,本研究还针对单相PWM整流器直流侧存在的二倍频振荡引起网侧电流畸变的问题,提出了一种改善方法,通过改善PI控制器的输入降低了二倍频振荡对网侧电流的影响。最后设置了多组仿真和实验对所提出的方法在不同的电网条件下进行了验证,证明了本研究的有效性。