单相PWM整流器较三相PWM整流器适用于输入为单相交流电源的场合,在电动汽车充电、风能等可再生能源的并网发电等领域得到很多应用。因此,本文以单相PWM整流器为研究对象,对其DQ电流解耦控制策略和直接功率控制策略进行研究,针对传统控制策略电压外环采用PI控制器存在的动态性能差、抗扰能力不足的问题,提出两种新的控制策略,具体研究内容如下:针对单相电压型PWM整流器,通过分析其工作原理,利用等效开关函数的概念,构建整流器在不同坐标系下的等效数学模型,介绍了四种单相系统中虚拟分量的构建方法,并对自抗扰控制器的原理及控制器结构进行了详细介绍。对单相PWM整流器的DQ电流解耦控制算法进行研究。根据单相PWM整流器的数学模型得到电流内环DQ电流解耦控制原理框图,针对传统电压外环采用PI控制器存在动态性能差的问题,提出基于自抗扰控制器的DQ电流解耦控制策略,并结合数学模型进行了电压外环自抗扰控制器的设计,最后通过仿真验证了所提控制策略的具有更快的动态响应速度和更好的抗干扰能力。对单相PWM整流器的直接功率控制算法进行了研究。首先推导出整流器的功率数学模型,从而得到直接功率控制的控制原理框图,同样针对传统电压外环采用PI控制器存在的弊端,将自抗扰控制器应用到电压外环控制,得到基于自抗扰控制器的直接功率控制策略,最后通过仿真验证了所提控制策略可以改善系统的动态性能和抗干扰能力。搭建单相PWM整流器的硬件实验平台进行实验验证,并对实验平台的硬件设计和软件设计分别进行了介绍,最后对实验结果进行了分析和对比,进一步证明了所提控制策略的可行性和有效性。