由于电网被谐波污染的问题愈发严峻,高功率因数、低谐波含量、工作性能优秀的整流器及其控制策略成为当前电力电子领域的一大研究重点。整流装置已经从最初的二极管整流拓扑逐渐发展演变到了如今应用广泛的多电平整流拓扑。VIENNA整流器便是其中的一种三电平拓扑,不同于两电平整流器,其具备功率密度高、开关管只需承受一半电压、运行可靠稳定和无需考虑死区设置等独特优势。本文选择VIENNA整流器为主要研究对象,对其电路拓扑、工作模态、闭环控制策略以及PWM调制算法等方面进行探索研究。首先,本文阐述了 VIENNA整流器的工作原理,又基于其简化的电路开关模型分别建立了在abc、αβ和dq坐标系下各自的数学模型。通过不同坐标系下对应的等效电路分析了 VIENNA整流器在不同坐标系下存在不同的运行机制,为之后的章节对VIENNA整流器进一步的研究做好了理论准备。并且,本文对VIENNA整流器的空间矢量调制（SVPWM）方法进行了讨论,结合VIENNA整流器运行时的三电平特性及矢量分布特点将整流器空间矢量进行分类。分析了物理意义清晰但计算量较大的正三角形分区SVPWM调制方法如何实现的具体过程,叙述了能够简化计算的基于两电平空间理论的SVPWM调制方法的详细步骤。根据幅值大小对矢量进行分类并比较了不同矢量对中点电位所产生的影响,通过调整开关周期内正负小矢量各自作用时间来实现对直流侧中点电位平衡的控制。此外,本文基于dq坐标系下的VIENNA整流器数学模型,按照传统PI控制策略依次设计了电压环及电流环的闭环控制器。考虑到PI控制时系统控制效果上的不足之处,采用了滑模控制与多谐振控制相结合的控制策略。电压外环采用滑模控制器来控制,通过选择恰当的趋近率来抑制使用滑模控制时伴随的系统抖振问题。电流内环则设计αβ坐标系下的多谐振控制器来控制,避免了 PI控制时的前馈解耦环节,电流控制效果更好,而且能够抑制网侧电流高次谐波含量。在Simulink环境中搭建了系统仿真模型对两种控制策略下的VIENNA整流器工作性能进行了比较验证。最后,结合前几章的理论分析,选择了合适参数的器件搭建VIENNA整流器主电路和硬件电路,完成了软件主程序及子程序的编程。通过建立实验室环境下的VIENNA整流器实验平台,对系统的整体工作性能进行了实验验证,证明了滑模多谐振控制方法的有效性和可靠性。