本论文对矩阵变换器的理论进行了深入细致的研究,并利用MATLAB软件进行了仿真,仿真结果验证了矩阵变换器理论的正确性,为矩阵变换器实验样机的开发研究提供了理论依据和研究方法。论文介绍了矩阵变换器的发展现状。研究了矩阵变换器的基本电路拓扑结构和工作原理。对矩阵变换器的数学理论基础进行了阐述,推导出了Venturini控制策略。通过把矩阵变换器等效为虚拟的交-直-交变换器,将SPWM调制技术应用其中,导出了矩阵变换器的SPWM调制策略。利用Simulink和SimPowerSystems建立了两个SPWM调制策略的仿真模型,分析了带永磁同步电动机和异步电动机负载的仿真结果。导出了矩阵变换器的交-交直接变换控制规律和双空间矢量PWM调制策略,建立了交-交直接变换控制方式下矩阵变换器的数学模型。利用Simulink和SimPowerSystems建立了两个使用理想开关空间矢量调制策略的仿真模型,并论述了输入滤波电路的设计原则,分析了无输入滤波、有输入滤波时带永磁同步电动机和异步电动机负载的仿真结果。利用SimPowerSystems建立了使用IGBT开关的空间矢量调制策略的仿真模型,通过四步换流实现开关的安全切换,分析了带永磁同步电动机和异步电动机负载的仿真结果。