PWM整流器用于变频调速装置,具有高功率因数、低电流谐波、电能可逆及动态响应快等优点,这些优点无疑使得PWM整流器可以作为理想的用电设备或者电网与其它电气设备的接口。论文详细分析了三相电压型PWM整流器的电气拓扑结构、数学模型、工作原理及相关控制策略。基于PWM整流器的数学模型,对电压型PWM整流器直接功率控制(DPC)系统的拓扑、开关表的构成机理进行了详细得描述和分析。针对传统开关表调节能力不足,导致的有功功率调节能力弱及无功失调,提出了一种新的开关表构造方法,从而改善了系统输出性能,通过仿真验证了该策略的可行性。根据实际工况需要,建立了一种三相PWM整流器双单输入输出(DSISO)模型,将三相PWM整流器等效为两个单相全桥PWM整流器,该模型能够实现能量的双向流动,并对基于该模型的空间矢量控制策略进行了研究,完成电阻负载条件下PWM整流运行、电机空载条件下能量回馈实验和电机带载条件下能量回馈实验,实验结果验证了DSISO模型及其控制策略的有效性。基于三相PWM整流器的DSISO模型,以混沌动力学理论为基础,采用相空间重构法对PWM整流器的非线性特性进行了深入研究,依据相图法和绘制功率谱进行定性混沌分析,对时间序列求取最大Lyapunov指数和关联维数进行定量混沌分析。通过计算和仿真,验证了PWM整流器具有典型的混沌特征。