双级矩阵变换器(TSMC)作为一种新型高效的功率变换器，因其具有优良的输入输出性能、能实现输入功率因数为1并可调以及功率密度高等优点，在电气传动、电力系统、清洁能源发电等领域具有很大的应用价值。而预测控制具有提前预测控制量，实时性强，控制效果好，而且算法简单等优点，目前在电力电子变换领域中得到了广泛应用。本文结合空间失量调制、预测控制和TSMC电路结构的特点，提出了一种TSMC的双空间矢量预测控制策略。首先，对18开关的TSMC电路结构和整流级零矢量的SVPWM制策略进行了分析和研究，总结了TSMC现有的一些改进调制策略，同时对预测控制的原理进行了分析。其次，对基于开关表法的常规预测控制策略进行了理论研究，建立了TSMC系统各部分的数学模型，详细的阐述了系统整体的预测控制流程，并对此控制策略进行了MATLAB仿真验证。最后，提出了一种TSMC的双空间矢量预测控制策略，基于瞬时功率理论论分析了整流级输入有功功率和无功功率的控制原理，分别建立了整流级电路和逆变级负载电路的预测模型，提出了TSMC整流级参考输入电流矢量和逆变级参考输出电压矢量的预测算法，并按照功率平衡原则对TSMC两级进行协调预测控制。该矢量预测控制方法与基于开关表法的常规预测控制策略相比，系统的计算量减小，谐波含量降低，开关频率固定，且易于数字化实现。仿真结果表明，采用所提控制策略，系统能够有效抑制整流级输入电压的不平衡畸变对逆变级输出性能的影响，同时在逆变级负载扰动时，能够保证整流级的高输入功率因数和输入电流质量，控制系统具有良好的动静态性能。