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双级矩阵变换器(TSMC)不仅具有能量可以双向流通、正弦输出电流等良好的传动性能，而且具有输入电流正弦，输入功率可控等优良的网侧性能，是最有可能成为下一代主流变频器的拓扑结构。从结构上分TSMC可以分为两电平双级矩阵变换器和三电平双级矩阵变换器，后者相对于前者具有更低的输出谐波。
本课题以输出级二极管箝位式三电平双级矩阵变换器(简称TLTSMC)为研究对象，在对其线性调制策略，包括整流级调制策略和带中点平衡控制的虚拟空间矢量逆变级调制策略进行深入研究的基础上，对逆变级过调制控制原理和算法进行推导。文中的过调制算法没有增加任何硬件，只是改变控制算法，使TLTSMC逆变级工作于过调制状态，使输出输入电压幅值比从0.866提高到0.955，提高了电压输出能力。其中线性调制策略下的虚拟空间矢量调制策略较好地考虑了TLTSMC中点电压波动问题，是一种非常适合于TLTSMC逆变级的调制策略。
建立了基于Matlab/Simulink的TLTSMC仿真模型，并通过仿真验证了文中调制策略的正确性。设计了以DSP控制芯片和CPLD逻辑处理芯片为核心的控制电路，搭建了TLTSMC实验平台对文中的算法进行实验验证。最后在相同工况下将TLTSMC的输出性能与两电平双级矩阵变换器(TSMC)进行仿真，对比结果表明，TLTSMC相对于两电平TSMC有更低的输出电压谐波，从而具有更优越的输出性能。
仿真和实验结果表明，TLTSMC在保留TSMC优良网侧性能的同时，输出谐波进一步减少，从而具有更优异的输出性能，验证了文中调制策略的正确性和有效性。