逆变器作为分布式系统的关键环节,直接影响着系统的稳定性和可靠性。而离网运行的逆变器通常面临着严峻的不平衡负载问题。相比分裂电容和中点变压器等应对措施,三相四桥臂逆变器具有控制灵活,抗不平衡负载能力强,结构轻便等优点,被较多学者关注与研究。模型预测控制作为一种较为新颖的算法,伴随着近年来微处理器的快速发展,在电力电子领域的应用逐渐增多。其能够有效应对多输入多输出系统,从整体上对三相四桥臂逆变器进行控制,无需应对电路的耦合问题,避免了传统控制中解耦不充分造成的控制性能下降等不良影响,充分发挥逆变器的抗不平衡负载能力。本文从提升三相四桥臂逆变器不平衡负载时的输出电能质量的预期出发,首先建立了逆变器静止坐标系和旋转坐标系下的数学模型,并在状态空间方程的基础之上构建了四桥臂逆变器的预测模型。其次,基于建立的预测模型,就目前应用较多的有限集预测控制方法进行了推导及仿真分析,验证了模型的正确性以及预测控制的有效性。针对有限集预测控制存在的开关频率不固定从而影响输出电能质量的问题,提出了一种基于连续集的模型预测控制方法,结合载波调制（CBPWM）实现系统的闭环控制,降低计算量的同时提升输出电能质量,并基于仿真验证了该控制方式的可行性。再者,从控制时序角度分析了DSP数字控制系统存在的延时问题及其对系统稳定性产生的影响,并从系统模型和控制方法两个角度讨论了对应的解决措施,仿真验证了措施的有效性。此外,对逆变器滤波环节进行了参数设计,并分别从电感和电容两方面讨论了其对系统的稳态和暂态性能的影响。同时还就中性线电感对中性线电流的影响进行了理论分析及仿真验证,为实际四桥臂逆变器系统的设计提供了理论参考。为了实际验证提出的连续集预测控制方法的可行性,搭建了三相四桥臂逆变器实验平台。基于实验平台,完成了平衡负载、不平衡负载和单相带载三种负载状态的稳态性能实验以及负载切换的系统暂态实验,同时还对中性线电感的影响进行了相应的实验验证。结果验证了将所提出的连续集预测控制方法应用于三相四桥臂逆变器的可行性。