传统的不控整流与相控整流功率因数低、动态响应慢、网侧电流谐波大,这给电力系统注入大量谐波干扰,降低了电能质量。而三相电压型PWM整流器具备单功率因数运行、网侧电流谐波小、能量可双向流动、输出电压可调等特点,这些优越的性能使其在风力发电、超导储能、有源滤波与无功补偿、电机变频调速等方面有广泛的应用。然而,三相电压型PWM整流器还是存在抗干扰能力不强与鲁棒性较差的问题因此对三相电压型PWM整流器进行鲁棒控制研究对提高电能质量具有重要意义。本文基于三相电压型PWM整流器的拓扑结构,给出其等效电流图,分析整流器的工作原理。利用等效电路图建立了PWM整流器基于三相静止abc坐标系下的数学模型,并通过坐标转换,给出了基于同步旋转dq坐标系下的数学模型与等效电路。随后对三相电压型PWM整流器设计了两种不同的双闭环控制策略,通过MATLAB平台进行仿真对比,分析两种不同控制策略的优缺点。首先,利用三相锁相环完成三相电压型PWM整流器从静止abc坐标系到同步旋转dq坐标系的转换,并设计两种不同的双闭环控制器。第一种,电流内环采用PI解耦控制,外环采用PI控制。第二种,电流内环采用滑模变结构控制(SMC),电压外环采用PI控制。为了提高三相电压型PWM整流器的电压利用率,两种控制策略都采用SVPWM调制算法。其次,由于滑模变结构控制律中含有非连续正负函数,这导致了系统“抖震”的现象。因为三相电压型PWM整流器采用双闭环控制,电流内环的“抖震”会增加电压外环的不稳定性。本文采用“边界层”法,用连续饱和函数替代非连续正负函数,构成“滑模伪变结构控制”,并在传统等速趋近率策略设计滑模控制器的基础上,加入指数趋近率,“边界层”法与指数趋近率相结合削弱“抖震”,提高双闭环结构的稳定性。最后,在MATLAB平台进行两种不同双闭环控制的对比仿真。仿真结果从三相电压型PWM整流器的启动到稳定、负载突变、电压给定值变化这三个方面来说明SMCPI双闭环控制相比与PI双闭环控制,具有更好的动态响应性能、抗干扰能力、更强的鲁棒性,并且能够在负载突变、给定电压改变的情况下持续单功率因数运行。并在本文末进行了三相电压型PWM整流器样机系统框架设计。