三相三电平Vienna整流器因功率因数高、开关器件应力低、功率密度高等优点,使其在不间断电源、电动汽车充电桩、风力发电等领域具有良好的应用价值和广阔的发展前景。Vienna整流器的诸多关键性能均受其调制方法、控制策略的影响。调制方法影响着整流器的电容均压特性、开关损耗等。常用的连续空间矢量调制方法因成对使用冗余小矢量,其开关损耗性能有待提高。另一方面,设计Vienna整流器的控制策略,除满足基本的控制要求外,还应尽可能提升系统的动态性能及抗干扰能力。传统PI双闭环控制是一种典型的线性控制策略,虽然结构简单、易于实现,但存在动态性能欠佳等问题。为此,本文以三相Vienna整流器作为研究对象,对其调制方法、控制策略等方面展开研究。本文首先根据Vienna整流器的主电路拓扑,对其单相及三相电路的工作原理展开分析,并基于三值逻辑开关函数、基尔霍夫定律、坐标变换理论,推导了Vienna整流器在三种坐标系下的数学模型及其等效电路。其次,参考常规空间矢量调制（SVPWM）的基本原理,研究一种具备中点电位调节能力的不连续SVPWM方法。该方法是基于一种指定的矢量空间分区方式来实现的,其主要包括扇区判断、矢量序列的选取、计算矢量作用时间等基本步骤。为分析该方法的中点电位调节能力,推导了不连续调制方法各箝位状态下流入中点的电荷量,并基于分析结果设计中点电位控制算法;将不连续调制方法的开关损耗与一种连续调制方法进行对比分析;推导该不连续调制方法下整流器的功率因数可变范围。此外,详细分析Vienna整流器传统PI控制策略的设计过程及特点。同时,考虑到传统PI控制的缺点及系统的非线性特征,本文提出一种Vienna整流器反步控制（BSC）策略。在传统PI双闭环结构的基础上,推导BSC策略控制方程、研究其核心系数的调节过程。最终搭建基于不连续调制方法的传统PI控制系统、BSC系统的Matlab/Simulink仿真模型,对比分析两种控制系统的稳态、动态特性。最后,搭建三相Vienna整流器硬件平台,对两种控制系统进行实验验证及对比分析,其实验结果与仿真结果基本一致:所研究的不连续调制方法实现了中点电位平衡,采用BSC策略时网侧输入电流谐波含量更低、动态响应速度更快、中点电位控制效果更好,验证了本文所提BSC控制系统的正确性和可行性。