矩阵变换器作为一种通用电源变换装置,以其独特的拓扑结构及其诸多的优良特性,使其具有巨大的研究价值和广泛的应用前景。本文首先介绍了矩阵变换器的拓扑结构、基本原理、调制方法和换流问题,并重点分析了采用双空间矢量调制策略矩阵变换器的调制过程,得出了输入输出量之间的数学关系。然后,分析和归纳了各自的优缺点。建立了该系统的Matlab仿真模型,详细介绍了各个部分的仿真模块,分析了优化九段调制策略的开关转换过程,并给出其简化的载波实现方法,通过MATLAB/SIMULINK软件仿真验证了调制策略及其简易实现法的正确性和可行性提出了一种基于改进的比例积分(PI)控制的MC闭环控制的方法。该方法将实际输出电压和期望输出电压的比较偏差值作为负反馈量,利用改进的PI控制器实现对输出给定电压的跟踪控制,从而实现系统的闭环控制。详细介绍了矩阵变换器系统的软硬件设计。其中,系统的控制器功能主要由DSP和FPGA完成,DSP实现实时计算调制占空比等功能,FPGA负责开关控制信号的译码转换等工作,并且制作了矩阵变换器系统的原理样机。最后归纳了本文的研究成果和创新工作,并对进一步的研究提出了建议。