近年来,电动汽车由于能源利用率高,使用过程清洁无污染得到了广泛的运用,而电动汽车的核心就是车载或非车载的充电电源。对于大功率非车载充电机,一般采用AC/DC+DC/DC的两级拓扑,而三相三电平VIENNA整流器所需开关器件数量少,无需设置死区时间,运行可靠,是前级PFC电路的合适拓扑,在输出电压大、功率等级高的场合中得到了广泛运用。在三相VIENNA整流器的运行过程中,输入端电网不平衡或电流谐波含量高、输出端负载变化都会影响输入电流、输出电压质量,威胁到系统的稳态和动态性能,本文考虑到这些因素对VIENNA整流器的不良影响,对控制策略进行改进以适应不同工况,主要包括:建立了坐标系下VIENNA整流器双环+平衡环的控制结构,提出了可以适应空载、负载变化及不平衡条件下的输出电压控制策略,研究了基于并联谐振控制器、重复控制器的适用于电网不平衡条件的输入电流谐波抑制策略,具体研究内容如下。分析了VIENNA整流器的工作原理,建立了VIENNA整流器在三种坐标系下的状态空间平均模型。由于基于坐标系的结构具有简单无耦合,坐标变换计算量小、可以适应不平衡电网等优势,文章中提出了VIENNA整流器在坐标系下双环+平衡环的控制结构。设计了适用于不同工况的电压控制策略,基于稳态和动态的不同需求采用分段PI参数的方法,空载时采用Burst模式控制以防输出电压过高。在平衡环中,通过改变载波调制中零序分量的大小来调节中性点电压平衡。最后在实验中验证了所提VIENNA整流器电压控制策略的正确性。为了适应电网不平衡并抑制输入电流谐波,在坐标系下采用了基于并联型P+多谐振控制器的VIENNA整流器电流控制策略,推导了坐标系下的PR控制器与dq坐标系下的PI控制器间的等效和参数对应关系。其次,根据频率响应特性和伯德图提出了PR控制器各个参数设计的准则。为了实现数字化,研究了准谐振控制器在不同离散方法下的离散域表达式,比较后给出不同离散方法适用的场合。最后在仿真和实验中验证了所提VIENNA整流器电流控制策略的有效性。验证结果表明,所提策略可以适应三相不平衡电网,并联多个谐振控制器可以有效抑制相应谐波,大大减小电流谐波分量。为了进一步简化VIENNA整流器的控制结构,节省程序运行时间,并获得更好的输入电流谐波抑制效果,提出了一种基于并联型PR+重复控制的VIENNA整流器电流控制策略。首先,采用零阶保持(ZOH)的方法建立了VIENNA整流器输入端的离散域模型。其次,研究了重复控制器各个参数的设计准则,根据稳定性条件得到了重复控制器增益的上界和稳定性区间,分析了重复控制器超前拍数、衰减系数对稳定性区间的影响。此外,考虑到采样频率变化和输入电流引起的电感变化对控制器参数的影响,对控制器参数进行修正并给出了稳定性区间的变化范围。最后,通过仿真和实验验证了所提VIENNA整流器电流控制策略的有效性。验证结果表明,与传统的P+重复控制的控制策略相比,所提策略可以获得更好的稳态、动态特性;与多谐振控制策略相比,可以节约时间并提高采样频率,进一步减小输入电流THD。