随着稀土的不断开发,磁性材料性能的不断进步和矢量控制技术的不断优化,永磁同步电机被广泛应用在军事、工业、民用等领域。矩阵变换器因其独特的输入特性、输出特性和无中间直流电容等优点,在调速系统中备受青睐。基于双空间矢量调制(SVPWM)的矩阵变换器永磁同步电机(MC-PMSM)系统已成为世界各国研究人员的研究重点。(1)本文对永磁同步电机矢量控制原理及坐标变换进行数学推导,并对矩阵变换器电路结构及工作原理进行研究,将矩阵变换器(MC)简化为虚拟整流侧(VSR)和虚拟逆变侧(VSI)两部分,并推导双空间矢量调制策略的详细过程,通过结合九段式脉宽调制法与四步换流法完成对系统控制。(2)由于网侧三相电压不平衡,导致网侧电流及负载电流严重畸变,通过分析中间虚拟直流电压相关影响因素,推导出网侧三相电压幅值和相位不同时中间虚拟直流电压的数学表达式,提出一种虚拟直流电压补偿法,通过实时检测电网电压幅值和相位,推导出补偿系数,将补偿系数与双空间矢量调制相结合对中间虚拟直流电压进行补偿,维持其恒定不变,实现良好的输出特性。(3)由系统的输入输出关系,推倒出网侧功率因数影响因素有输入滤波器参数及输出频率,提出一种基于RBF神经网络的矩阵变换器功率因数预测算法,将预测值与双空间矢量调制相结合,实现功率因数校正的目的。(4)采用MATLAB/Simulink仿真软件对系统进行总体仿真,通过对比调节前后网侧电压电流波形及输出特性波形,验证所提出理论的正确性。(5)选用ARM+FPGA为MC-PMSM系统的控制架构,设计硬件电路并进行软件编程,搭建实验平台。通过对实物的数据采集和波形分析验证该方法的合理性。