本文以绕线型感应电机的双馈控制技术（或称双馈电机的控制技术）为研究对象，对双馈电机的数学模型、控制策略、三相高频PWM整流控制器和矩阵变换器等进行了深入研究。首先利用电机学基本原理，建立MT坐标系下电机的数学模型,以及在定子磁链定向的矢量控制策略下，电机定、转子电流的关系表达式。通过绕组折算和频率折算，导出双馈电机的等效电路。根据等效电路，导出双馈电机稳态下定、转子侧的功率关系表达式，并分析了双馈电机在各种不同运行状态下的功率流程。为双馈电机的磁场定向矢量控制提供理论基础。明确指出，正是由于频率折算的等效“放大”作用，使得双馈电机能够通过控制转子侧较小的无功功率，达到控制定子侧较大的无功功率，从而实现经济地调节电机功率因数的目的。采用AC/DC/AC的拓扑结构，构建了双馈电机控制用变换器，变换器整体结构可分为两大模块：AC/DC整流模块和DC/AC逆变模块，两部分通过具有直流储能环节的直流母线相联接，使得对两个模块可分别采取不同的控制策略实施控制，且互不干扰，具有整体硬件结构简单，改变DSP软件编程即可方便的改换成不同的控制策略的优点。其中，整流模块采用三相高频PWM整流矢量控制技术进行控制，提出了开关频率固定的直接电流滞环控制法，在实现能量双向流动的同时始终保持在接近于1的高功率因数下工作，充分利用双馈电机能量双向流动的特性，使得能量可回馈利用，提高效率的同时，又由于有效的改善了AC/DC变换器的电流波形而减少对系统的谐波污染。实验研究证明了该控制策略的可行性，并为实施双馈控制控制提供基础。对DC/AC模块，采取以定子磁链定向的矢量控制策略，将MT坐标系的M轴与定子磁链1ψ重合，使得电机的有功分量与无功分量可分别得以控制。按照定子磁链定向矢量控制策略，采取双闭环控制的结构，以双馈电机的转速以及定子侧的无功功率为控制目标构成控制外环，以双馈电机转子三相电流的滞环跟踪控制为电流控制内环，通过控制转子侧电流达到控制电机定子侧的无功功率和转速的目的。双闭环控制保证了双馈电机的快速响应，实验验证了双馈控制策略的正确性。AC/DC/AC双馈控制器的硬件结构采取以DSP为核心的全数字控制系统，简要介绍II了相应的主要元件的功能，详细说明了功率器件硬件部分的结构和控制电路各部分的结构和功能；给出了控制部分的控制思想和流程图以及系统软件及其主要子模块的结构与功能，并列出各程序的框图。介绍了基于双PWM结构的AC/DC/AC变换器实验装置，对整体系统采用Matlab软件Simulink环境搭建了仿真模型并进行了仿真分析，对仿真分析与实验研究结果进行了综合分析，验证了整体控制方案的正确性、有效性和先进性。本文还对采用矩阵变换器用于双馈电机的开环控制进行了实验研究，提出矩阵变换器的正反组开关电流过零切换控制法。介绍了矩阵变换控制器的双向开关单元的构成和主回路硬件结构，产生控制信号的硬件电路结构以及产生控制信号的过程和基本原理。详细分析矩阵变换器在各种工况下，开关元件的换流过程和可能出现的问题，并提出了相应的控制策略。根据这一策略，构建了相应的实验平台，通过实验验证了控制策略的正确性，为双馈电机开环控制研究打下基础。
