近年来随着电力电子技术、微机技术、自动控制技术的迅速发展,交流变频调速技术因其具有节能效果好、调速范围广、调速精度高、保护功能完善等优点也得到迅猛发展,越来越受到广大用户的关注。本文所研究的对象为双PWM变频系统,其改善了传统变频器采用二极管不控整流或相控整流存在的缺陷,具有单位功率因数运行、网侧电流谐波畸变率小、直流侧电压波动小、电能双向流动、满足电机的四象限运行等优点,因此,具有良好的研究价值和应用前景。双PWM变频调速系统包括PWM整流侧和PWM逆变侧两部分。由于逆变侧的控制策略研究相对成熟,本文主要针对变频系统整流侧控制策略进行研究。首先分析了整流部分和逆变部分的拓扑结构及工作原理,建立了整流器在三种不同坐标系下的数学模型以及异步电机数学模型。其次,在瞬时功率原理的基础上,针对传统控制策略存在的缺陷,提出了一种改进虚拟磁链的模型预测直接功率控制(Virtual Flux Model Predictive Direct Power Control,VF-MPDPC)策略。该控制算法内环采用虚拟磁链模型预测直接功率控制模块,通过构造有功、无功误差最小目标函数,使其值最小来获得理想的电压矢量。另外加入两步预测法预测功率给定值,使控制延时所带来的误差在最大程度上被减小,且采用重复控制对系统稳态有功和无功功率误差进行修正;以直流母线电压作为外环控制变量,输出稳定的直流母线电压。逆变侧采用了转子磁链定向矢量控制(Rotor Flux Orientation Control,FOC)策略,实现电机的转速及转矩的控制。最后,利用MATLAB/Simulink环境,对该双PWM变频调速系统进行了仿真验证。仿真结果表明:上述控制策略提高了系统的动态响应速度,改善了系统的抗干扰性能,调速性能较好。