随着科学技术的不断发展，现代社会对电力电子变换器的系统性能、转换效率、功率密度、性价比等方面的要求也逐渐提高。因为有利于变换器体积重量的降低以及高频开关纹波的抑制，近年来LCL型电路拓扑得到了广泛的研究及应用。本文以LCL型电力电子变换器为研究对象，主要针对输出电压控制时负载扰动抑制、输出电流控制时有源阻尼以及旋转坐标系下的解耦控制等问题进行了深入细致的研究。　　本文首先结合电力电子变换器脉宽调制环节的数字控制实现形式，依据状态空间法及采样控制理论推导了PWM变换器桥式电路的数学模型。在包含变换器桥式电路、无源滤波器和工频变压器的通用三相 LCL型主电路拓扑基础上，针对输出电压和输出电流两种不同的控制目标，建立了相应的数学模型，为后文的负载扰动抑制、单状态反馈有源阻尼、旋转坐标系下多变量状态反馈控制研究奠定了理论基础。　　对于工频变压器置于LC型无源滤波器后端所构成三相LCL型电压控制变换器，在电容电压单环控制的基础上，提出采用负载电流前馈控制策略抑制负载变化对输出电压的扰动影响。通过电路方程直接变换的方法可以推导得到负载电流全前馈策略，并且根据变换器的输入输出关系可知，负载电流前馈与电容电压闭环调节相互独立。由仿真结果可知，虽然负载电流全前馈策略能够消除稳态下输出电压的基波误差，但全前馈函数所包含的高阶微分项容易在负载突变时刻放大噪声，严重破坏变换器动态性能，给实际运行带来安全隐患。因此，本文对全前馈函数进行了必要的简化，提出一种简化前馈策略以同时获得满意的稳态和动态响应。基于系统输出阻抗的详细分析对比，简化前馈策略可以有效抑制负载电流中占主导地位的低频分量的扰动，尽管对高频分量扰动的抑制能力相对有限，但在实际系统运行中仍可接受。由Matlab仿真和样机实验结果可知，采用简化前馈策略后，LCL型逆变电源输出电压具有令人满意的稳态和动态性能，即证明了简化前馈策略的有效性。除此之外，关于电路参数偏移，简化前馈策略也展现了良好的鲁棒性。特别地，本文也给出了适用于LC型及单相LCL型电压控制变换器的负载电流前馈方程。　　对于采用 LCL型无源滤波器的电流控制变换器所面临的稳定性问题，在现有的无源阻尼及连续域下单状态反馈有源阻尼设计方法的基础上，本文将数字控制一拍滞后和脉宽调制的零阶保持效应加入状态反馈分析，绘制了电容电流、电容电压和输出并网电流三种状态变量分别采用比例、微分和积分三种反馈形式的控制对象广义根轨迹图。根据LCL型滤波器谐振频率与数字控制采样频率之比r取不同数值时，各种方法所能获得的系统最大阻尼系数、阻尼前后谐振频率处的共轭极点自然振荡频率变化以及实际系统所面临的硬件成本等方面的比较，总结了一套不同r值下最合适的单状态有源阻尼策略选择方法。最终，针对一台r=0.1044的三相LCL型并网逆变器样机，根据不同阻尼策略间的比较分析结果，采用了输出电流微分反馈有源阻尼策略，给出了具体的控制参数设计过程，并通过样机实验结果证明了输出电流微分反馈策略的阻尼效果。　　在旋转坐标系下对三阶 LCL型电流控制变换器实施控制时，控制对象在两个旋转坐标轴之间存在三对交叉耦合项，解耦控制实现难度较大。基于复矢量的分析方法，本文推导了一种多变量状态反馈控制策略，该策略相对于当前应用广泛的电容电流有源阻尼方法不再增加额外的采样电路，而且能同时实现控制对象谐振阻尼、dq解耦以及由于极点的灵活配置而获得动态响应的显著改善。通过闭环频率特性的详细分析可知多变量状态反馈控制策略具有较高的鲁棒性。由仿真和实验结果证明了多变量状态反馈控制策略具有显著的优越性。此外，当把多变量状态反馈控制方法应用于LC型电压控制变换器时，同样可以实现谐振极点的有源阻尼及 dq解耦控制，其中阻尼的改善有利于系统带宽的提高。最终通过仿真结果证明了多变量状态反馈控制策略在LC型电压控制变换器上应用的有效性。