当今社会发展需要大量能源,因此对新能源的研究和对现有能源能效提高的研究成为了学术研究热门话题。无论是风力发电等在将其他形式能源转化成电能的过程,还是电机能效提升用到的变频调速、相控调压等技术,都与PWM整流器的控制密不可分。在此背景下本文以PWM整流器的控制作为切入点,进行相关研究。传统的直接功率控制方法已成熟运用,其优点有算法简单、能够快速响应等。本文在电压型PWM整流器的数学模型的基础上,先后建立了基于虚拟磁链定向、基于PI调节的定频虚拟磁链定向的直接功率策略的模型,并指出其存在的问题:前者的开关频率不固定给滤波器的设计造成困难等,后者则是虽然开关频率固定,但由于其受到PI参数影响比较大,且快速性所有下降。因此也不能满足更高水平的控制需求。因此,在传统控制方法的研究基础上,引入了预测直接功率控制。本文主要对预测直接功率控制策略进行了分析与研究,在此基础上指出其在暂态、稳态性能表现上的不足以及在高功率和大电流且开关频率不高的情况下无法适用的问题,本文提出了改进型PWM整流器预测直接功率控制。该方法在原控制方法基础上,对控制方法进行了两方面改进:1)预测模型的改进:具体而言是预测模型算法采用了更为精确的有功、无功功率微分计算以及采用牛顿插值方法预估参考电压两个方面的举措。2)增加了反馈矫正环节,尽可能的消除了同一时刻预测功率值和实际功率值之间的误差,并给出了下一时刻的功率预测值。通过上述改进,不但能够实现无差拍控制,而且使其在功率大而采样频率不高的条件下同样适用。通过在Matlab/Simulink中对其建模、仿真,本文对改进前后的两种预测直接功率控制方法进行了详细对比,结果证明算法的稳态性能、瞬态性能、动态性能均有明显提升。因此改进型预测直接功率控制策略理论上无误,具有一定的工程实用价值。