矩阵变换器是一种新型的电力变换器件，能够实现交流-交流的直接变换，克服了传统交-直-交变频调速系统中谐波污染严重、功率因数低、含有直流环节等缺点。本文针对矩阵变换器的调制策略和换流策略进行了研究，并对基于矩阵变换器的异步电机的矢量控制系统进行了分析和研究。本文首先介绍了矩阵变换器的双空间矢量调制策略和四步换流方法，在Matlab/Simulink的仿真环境中搭建了矩阵变换器拖动感性负载的仿真模型，仿真结果表明控制策略的正确性和可行性，为矩阵变换器运用到电机控制系统中提供了理论基础。然后分析了异步电机矢量控制方法，对矩阵变换器和矢量控制方法相结合的组合控制策略进行了研究，并在Matlab/Simulink的仿真环境中搭建了其仿真模型。仿真结果表明，系统不仅继承了矢量控制方法的良好的动静态性能，而且实现了能量的双向流动，改善了电网质量，实现了“绿色”变频。最后设计了以TI公司的TMS320F2812为控制核心的基于矩阵变换器的异步电机矢量控制系统的硬件电路，包括双向开关矩阵、钳位电路、输入滤波电路、功率器件的隔离驱动电路、基于CPLD的换流逻辑电路、电流和电压过零检测电路及控制电路电源；并对系统的软件部分进行了设计：为系统的实现提供了理论依据。