作为常用的交直流功率变换拓扑之一,单相PWM整流器因具有高正弦度的输入电流及网侧单位功率因数成为了当今电源领域的研究热点。由于输入输出瞬时功率的不平衡,单相PWM整流器的输出电压中包含固有的二倍工频纹波,该纹波电压通过反馈进入控制环路,引发参考电流和输入电流的畸变,传统通过降低电压外环带宽以抑制电流畸变的方式会同步降低变换器的动态性能。针对此问题,本文从控制层面出发,探索解决单相PWM整流器因输出电压二倍工频纹波而产生的谐波畸变问题,同时兼顾变换器动态性能的提升。完成的主要工作和成果如下:（1）针对单相PWM整流器中各谐波形成机理不清晰的问题,以理论推导的方式明确了系统各次谐波的形成过程,为解决单相PWM整流器的谐波畸变问题提供了理论基础和思考方向。基于主电路的功率平衡和控制参考的构建展开分析,剖析输出电压纹波与输入电流谐波之间的密切联系;同时,通过分析环路带宽与系统动态响应速度之间的关系,突出传统低带宽电压外环的谐波抑制方式对系统动态性能的制约,引出本文所关注的变换器动稳态性能对立矛盾的问题,为本文的后续研究工作奠定理论基础。（2）为解决单相PWM整流器动态响应速度与稳态波形质量的对立矛盾问题,基于谐波扰动消除的思想,提出了一种兼顾变换器动稳态性能的谐波电流降维前馈补偿控制策略。选择高带宽控制环路设计下输入电流中的非期望三次谐波与基波输入电压,基于三角函数的运算法则,共同构建二次谐波补偿量,将其前馈至外环输出点形成谐波闭环以抑止参考电流的畸变,最终实现变换器动稳态性能的统一。在理论分析的基础上,通过仿真和实验对比验证所提谐波电流降维前馈控制策略的可行性和有效性。（3）提出了基于D-Q模式的单相PWM整流器虚拟阻抗控制策略。针对D-Q平均电流控制的单相PWM整流器,利用小信号建模与前馈解耦控制推导变换器系统的D轴二端口模型,明确输出电压与D轴输入电流之间的阻抗关联。在D轴二端口模型的基础上,通过引入串联虚拟阻抗的方式减小二倍工频处输出电压至D轴输入电流的转移导纳幅值,从而减小D轴电流的二次谐波分量,最终实现对输入电流谐波畸变的抑制。本文通过D-Q平均电流控制的单相PWM整流器进行实验,对比验证了所提串联虚拟阻抗控制策略对高带宽电压外环下输入电流的波形质量改善和提升作用。