PWM (Pulse-Width Modulation)整流器相对于传统整流器有很多优点,如单位功率因数,能量可双向运行等,并且在采用相应的控制策略后有良好的稳定性,因而被广泛的应用在了现代电力电子设备中,是治理“电网污染”的有效方法。三相PWM整流器是一个非线性、强耦合的复杂系统,尽管各种线性控制理论已经非常成熟,但仍无法满足人们对PWM整流器的精确快速控制的要求。近年来各种非线性控制方法不断发展并且应用到PWM整流器上,使其性能有了很大的提升。非线性控制方法如模糊控制、智能控制、基于无源性理论的控制方法等,都有各自的优点和缺点,对某种方法进行改进或者几种方法的混合控制会大大提升整流器各方面的性能。本文在传统的端口受控哈密顿(Port Controlled Hamiltonian, PCH)控制策略的基础上,加入了变阻尼和滑模控制,研究了三相PWM整流器的控制和应用。其中主要工作如下：第一,在三相静止abc坐标系下和两相同步旋转坐标系下建立阻性负载的PWM整流器的数学模型。利用端口受控哈密顿的方法,通过互联配置和阻尼注入设计PWM整流PCH控制器,利用微分器来改变系统阻尼的大小,实现整流器的变阻尼PCH控制。第二,把三相PWM整流系统看作一个切换系统,设计切换律,使整流器能够应对各种扰动,在不同的注入阻尼值之间切换,实现PWM整流器的切换控制。第三,结合滑模变结构控制与端口受控哈密顿控制的优点,外环控制采用滑模变结构算法,以输出电压的误差、输出电流和网侧电流d轴分量构建滑模面,利用滑模变结构算法求取指令电流。内环控制采用端口受控哈密顿的方法,通过互联和阻尼配置构建控制器,实现整流器的滑模变结构PCH控制。第四,把背靠背(Back-to-Back)交流传动系统的逆变部分和电机看作三相PWM整流器的负载(机侧),通过控制整流器(网侧)实现系统的四象限运行。机侧使用矢量控制方法,网侧变流器采用端口受控哈密顿控制方法,两侧分别控制使电机实现四象限运行,研究网侧电压变化和功率流向等问题。利用MATLAB/Simulink仿真软件进行仿真,证明了以上控制方法均能实现PWM整流器的直流侧电压稳定、单位功率因数运行,并针对各种扰动有良好的动静态响应,从而达到控制要求。