传统的整流器一般采用不控整流或相控整流技术，对电网注入了大量谐波及无功功率等污染，已经难以满足人们对绿色电能的要求。四象限PWM整流器具备网侧电流正弦化，直流侧电压恒定，单位功率因数运行，能量可双向流动等优点，成为了电力电子技术的研究热点。本文针对电压型四象限PWM整流器进行了详细的研究、设计与实现。论文在分析电压型四象限PWM整流器的主电路拓扑结构和工作原理的基础上，构建了基于两相旋转坐标系的数学模型和电流前馈解耦模型。阐述了电压型四象限PWM整流器的空间矢量PWM调制方法并对其换流方式作了简要分析。同时，分析了系统的双闭环控制策略并完成了电压环、电流环PI控制器的参数设计，介绍了锁相环技术，给出了几种不同的电压电流同步技术方案并进行了对比仿真研究。论文搭建了电压型四象限PWM整流器实验平台，对主电路参数进行了分析和设计，基于TMS320F28035主控芯片完成了控制系统的硬件电路设计和软件编程。对实验平台进行了大量实验研究，测试了系统的稳态、动态性能。实验结果表明系统在整流、逆变状态下均能稳定运行且性能良好，验证了系统设计的正确性。