三相电压型PWM变换器具有功率双向流动、功率因数可控、谐波电流较低以及直流母线电压稳定可控等优良性能而受到广泛的研究。在传统的模型预测控制方法中,对于电流内环,通过变换器的离散数学模型,分别对k+1时刻8个电压矢量作用下的输入电流进行预测,然后定义价值函数对8个预测结果进行评价,最终选择最优电压矢量所对应的的开关状态作为k+1时刻功率变换器的控制信号;对于电压外环,常采用比例积分(Proportional Integral,PI)控制器产生有功电流参考值。然而,在这种传统模型预测控制中,电流内环预测算法较为复杂、运行耗时较长;电压外环PI控制在扰动下会引起较大的超调或欠冲、较长的稳定时间和较大的稳态误差。为了减少电流内环模型预测控制算法耗时,同时克服电压外环PI控制的以上缺点。本文提出了一种电流内环简化模型预测控制和电压外环滑模控制相结合的内、外环控制方法。首先,给出了三相电压型PWM变换器的工作原理并对其进行数学建模,通过坐标变换得到了αβ和dq坐标系中的数学模型,接着对滑模变结构控制理论进行了简要分析,给出了滑模变结构的设计方法。其次,在电流内环模型电流预测控制基础之上,构造了简化模型预测控制算法。简化算法中,直接选择使电压实际值与参考值误差最小的电压矢量作为最优电压矢量,其对应的开关状态作为控制器的输出以实现对功率开关管的控制。然后,在电压外环控制中,结合dq坐标系中的直流侧电压关系式,推导出基于滑模控制的有功电流表达式。为了改善由传统指数趋近律设计的滑模控制器输出抖动大、趋近速度慢的问题,提出了改进趋近律设计方法。所提改进趋近律设计的滑模控制器与传统滑模控制器相比,可明显抑制输出抖动,并加快了趋近速度。最后,通过在Matlab/Simulink中建立控制系统分析模型,并搭建硬件实验平台,对所提控制策略进行仿真与实验分析。结果表明,所提控制方法简化了电流内环模型预测控制算法,同时克服了传统模型预测电压外环PI控制器的不足,抑制了直流母线电压突变、输出功率需求突变等实际工况的影响。验证了所提控制策略的可行性和有效性。