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矩阵变换器(Matrix Converter)是一种具有新颖拓扑结构的交—交直接变换器，与传统的交-直-交变换器相比，它具有输入功率因数可调，无中间直流环节，输入输出特性良好，可实现能量的双向流动等显著优点。随着电力电子技术的迅速发展，矩阵变换器已成为电力变换器研究领域的热点。
本文首先阐述了矩阵变换器基本拓扑结构及其数学模型，系统介绍了矩阵变换器的控制技术和换流策略，提出了一种基于空间矢量调制策略的矩阵变换器闭环控制方法。为达到降低开关损耗和谐波分量的目的，对开关控制脉冲进行合理排序以减少开关次数，并结合闭环控制实现矩阵变换器系统控制。然后基于以上控制方法建立了矩阵变换器控制系统的仿真模型，实验结果验证了控制方法的正确性和有效性。
最后研究了矩阵变换器在交流调速系统中的应用。阐述了矩阵变换器与直接转矩控制相结合的基本原理和实现方法，通过对磁链、转矩以及定子电压空间矢量的分析，得出矩阵变换器用于直接转矩控制的开关表。模拟实际情况构建了矩阵变换器一直接转矩控制系统仿真模型，并对整个系统进行了空载和负载仿真，结果表明矩阵变换器与交-直-变换器一样能很好的实现异步电机直接转矩控制，动态响应性能好，同时还能克服使用交-直-变换器所造成的固有缺点。