Quasi-Z源直接矩阵变换器（Quasi-Z Source Direct Matrix Converter,QZS-DMC）是一种最近这些年来兴起的新型电路拓扑结构,QZS-DMC作为一体化的结构,从结构上看更为简单,其控制策略相对来说更为简单、快捷,结构拓扑上更易模块化、集成化。异步电机由于具有结构简单、性价比相对较高、效率高并能适应较为恶劣等环境等优点,是工业和农业中应用最广泛的电动机之一。本文将改进型QZS-DMC用于异步电机驱动系统,采用了直接转矩控制（Direct torque control,DTC）,设计了基于改进型QZS-DMC的直接转矩控制（改进型QZS-DMC-DTC）系统,实现两者的优势结合,并对传统的DTC算法提出了改进,采用插入零矢量方法的转矩跟踪算法,使系统达到了更好的动态性能。首先,阐述了改进型Quasi-Z源逆变器的拓扑及工作原理,结合等效电路,建立了其数学模型,将其与其他各种Z源逆变器进行了比较。详细分析了改进型Quasi-Z源逆变器的阻抗源参数的影响因素,并对其参数进行了设计。其次,分析了改进型QZS-DMC的拓扑结构,详细阐述了其升压工作原理。在传统DMC的双空间矢量调制上改进直通零矢量的位置,形成一种改进的双空间矢量调制策略。通过详细的仿真和初步的实验验证,以及与传统直接矩阵变换器进行对比分析,验证了改进型QZS-DMC拓扑结构和控制策略的可行性和优越性,并且得出改进型QZS-DMC在输入、输出以及电压传输比上都具有更佳的效果。再次,设计了基于改进型QZS-DMC异步电机直接转矩控制系统（改进型QZS-DMC-DTC）,实现了异步电机的四象限运行。实现了将改进型QZS-DMC的空间矢量调制策略与DTC技术相结合。建立系统仿真模型,系统转速及转矩输出效果较好,验证了该控制方式能将两者的优点结合在一起。最后,深入分析了DTC方法的特点及其存在的转矩脉动问题,并针对该缺陷,提出了改进型QZS-DMC-DTC的转矩跟踪控制的改进方案。仿真结果验证了所提改进方案的正确性、有效性,提高了交流调速性能并满足节能要求,为实际研究和设计提供了方便。