作为一种直接功率变换器，双级矩阵变换器具有诸多优良特性，如单位输入功率因数可调、能量能双向流动、可实现零电流换流等优点。混合式双级矩阵变换器是以双级矩阵变换器拓扑为基础发展出的新型拓扑结构的矩阵变换器。混合式双级矩阵变换器有双级矩阵变换器优点的同时，其电压传输比更高，能有效地抑制输入电压波动的影响，是一种具有很好应用前景的变频器。在交流调速系统中，永磁同步电机因其具有体积小、重量轻、结构简单、运行可靠、维护保养方便、高效节能等优点，广泛的应用电气传动的各个领域。同时矢量控制技术的应用可以使永磁同步电机的调速性能媲美直流电机的调速性能，将发展为当代电气传动领域的首选。本文的重点是结合混合式双级矩阵变换器的优点，将其应用于驱动永磁同步电机，验证混合式双级矩阵变换器作为变频调速装置的正确性和优越性。首先详细分析双级矩阵变换器的拓扑结构和调制策略，并对其在Matlab/Simulink中进行仿真分析，验证调制策略的正确性。将其作为进一步研究混合式双级矩阵变换器的基础。其次详细分析了混合式双级矩阵变换器的拓扑结构和各级调制策略，通过仿真分析，验证混合式双级矩阵变换器具有强的抑制输入电压不稳定的能力。然后建立了永磁同步电机的数学模型，并对其矢量控制策略进行分析，重点分析了电压空间矢量调制策略。最后结合矢量控制技术在Matlab/Simulink中建立混合式双级矩阵变换器驱动永磁同步电机的交流调速系统，通过仿真，验证了该系统具有良好的动静态性能和运行的稳定性。