VIENNA整流器作为一种三电平PWM整流器,因其具有高功率密度、高功率因数、功率器件电压应力小及结构简单等优点,在航空电源、电动汽车充电桩、新能源发电等众多领域得到了广泛应用。而电网大量接入光伏、风电等,发电的有功输出呈现波动性和间歇性,导致电网频率波动,使得VIENNA整流器的安全稳定运行遭受冲击。本文以三相VIENNA整流器为应用对象,针对电网频率波动时重复控制内模延时小数带来的误差,采用分数阶快速重复控制策略对交流电流谐波进行控制,以降低电流THD;结合扰动观测器提出负载电流前馈控制策略对电压进行控制,以实现对直流电压波动的平抑。通过这两种策略的控制,提高系统的谐波抑制能力和抗干扰能力。本文主要工作如下:（1）VIENNA整流器工作原理的分析、数学模型的建立以及控制结构的设计。首先详细分析了 VIENNA整流器的工作原理,建立其在三相静止坐标系下的数学模型,通过坐标变换,得到在dq坐标系下的数学模型,在此基础上,利用自动控制原理,设计电压电流双闭环控制系统。此外,对交流输入电流谐波进行建模,以便于后续章节设计控制策略。（2）重复控制的快速化及改进研究。针对重复控制存在动态响应较差的问题,通过提高重复控制的采样频率进行改进,并对提升频率之后带来的问题做出分析。针对重复控制（Repetitive Control,RC）的内模系数设计,对采用低通滤波器和小于1的常数进行了分析对比。介绍了重复控制与其他控制器组合的控制结构和工作特性。（3）分数阶快速重复控制（Fractional Order Fast Repetitive Control,FOFRC）的电流环复合控制策略研究。为了能够在电网频率波动情况下,实现对输入电流谐波的精确跟踪,本文提出了在dq旋转坐标系下采用分数阶快速重复控制和PI控制并联的复合控制策略。使用PI控制器对直流量进行控制,并且起到加快动态响应的作用,使用分数阶快速重复控制对电网频率波动时的交流谐波进行控制,针对谐波内模中的非整数延时环节部分,采用拉格朗日插值多项式进行代替,减少跟踪误差。（4）基于扰动观测器的VIENNA整流器负载电流前馈控制策略研究。电压电流双闭环控制的VIENNA整流器在负载切换时存在直流输出电压波动幅值大、调节时间长的问题,基于扰动观测器的原理设计了一种负载电流前馈控制策略,利用扰动观测器对负载切换产生的扰动进行估算,将估计值前馈至电流内环的输入端,从而抑制电压幅值波动,缩短调节时间。（5）VIENNA整流器控制策略仿真与实验验证。通过MATLAB/Simulink仿真与实验样机平台对本文设计控制策略进行验证。实验结果表明,在仿真实验参数下,所提分数阶快速重复控制策略可以有效控制交流谐波,提升电流波形质量,网侧输入电流THD在2.6%以下。所提基于扰动观测器的VIENNA整流器的负载电流前馈控制策略可以缩短响应时间50ms,降低输出电压波动至少5V。验证了本文所提控制策略的正确性。