矩阵变换器是一种新型交交直接变换的功率变换器,以其无中间直流环节、输入功率因数逼近1和输入电流性能好、能量可以双向流动等优点受到国内外学者的广泛关注。本文首先简要介绍了矩阵变换器的结构、数学模型以及工作原理,并利用Matlab软件建立了矩阵变换器系统的仿真模型。接着,详细分析了矩阵变换器的双空间矢量调制原理,得到输入输出之间的电压电流关系,在此基础上通过修正输出电压的交直轴分量,对输出电压幅值、相角整体调节,实现了输出电压的闭环控制。本文还分析了双电压调制策略的基本原理,推导了输出电压、输入电流的合成公式,并且进一步规律化了占空比系数的合成,并提出输出区间新的划分原则,简化了双电压调制策略。另外,本文分别介绍了基于DSP的矩阵变换器系统的软硬件实现。最后,制作了矩阵变换器系统的原理样机,进行了一系列实验测试,实验结果表明矩阵变换器样机系统具有良好的性能,验证了理论分析和数字仿真以及系统软、硬件设计的正确性。