矩阵变换器是一种新型的交-交电力变换器,具有输入输出电流为正弦波,单位功率因数,能量双向流动,无大体积直流环节储能元件等优点。间接式矩阵变换器是近年发展起来的一种新型矩阵变换器,由于具有相对独立的整流侧和逆变侧,相对于传统直接式矩阵变换器,其结构简单,并可用成熟的控制策略分别对整流侧和逆变侧进行控制。永磁同步电机是一种常用的伺服电机,结构简单、可靠性高、功率密度高,且转速与输入电流频率严格成正比,广泛应用于航空航天、国防、机器人、数控机床等领域。本文将间接式矩阵变换器用于永磁同步电机伺服系统中,研究基于间接式矩阵变换器的闭环控制系统,实现两者的优势结合,在伺服系统中具有良好的应用前景。本文首先介绍了课题背景,包括矩阵变换器的产生、发展、优势、应用以及基于矩阵变换器的永磁同步电机伺服系统的研究现状,阐述了本课题的目的和意义。其次,分别对间接式矩阵变换器的整流侧和逆变侧进行调制。运用传统电力变换器的成熟技术,对间接式矩阵变换器的整流侧采用PWM控制策略,对逆变侧采用SVPWM控制策略,实现对间接式矩阵变换器的调制,进行交-交电力变换。然后,基于间接式矩阵变换器和矢量控制技术,设计了永磁同步电机闭环伺服控制系统,包括速度伺服和位置伺服,对指令转速和指令位置进行跟踪。闭环系统反馈回路包括电流环、速度环和位置环。传统上,电流环和速度环采用PI调节,位置环采用P调节。考虑到上述系统存在的一些弊端,基于模糊控制理论对闭环系统进行了控制算法改进,将一种复合控制器应用于速度伺服系统,将模糊P控制器应用于位置伺服系统,将改进后的伺服系统与传统伺服系统性能(包括转速、电磁转矩、定子电流、转子角位置等)进行了对比。最后,由于速度和位置传感器的存在增大了系统的体积,增大了成本,并限制了系统在恶劣环境中的应用,将基于模型参考自适应系统的电机转速估算方法应用于间接式矩阵变换器—永磁同步电机伺服控制系统,实现了无速度传感器控制。