随着电力电子技术和功率半导体开关器件的发展，PWM整流技术逐渐成为研究热点。PWM整流器具有网侧电流正弦化，单位功率因数运行，能量可双向流动等特点，因此被广泛应用于新能源和高性能交流传动领域。本文以电压型四象限PWM变流器为研究对象，以系统建模和仿真的方法对其进行分析与研究。本文在深入分析电压型PWM整流器主电路拓扑结构的基础上，基于两相同步旋转坐标系建立了电压型PWM整流器的数学模型。采用前馈解耦控制方法实现了旋转坐标系下电流分量的独立控制，并设计了基于PI调节器的双闭环控制系统。根据系统方程对直流母线电压、交流侧电感、直流侧储能电容以及功率模块电路等主电路参数进行设计，列出了相应的计算公式，并对实际电感器的设计进行了分析。此外还分析了电网电压相位的同步技术以及启动电流抑制方法。基于Saber Designer仿真平台建立了电压型四象限PWM整流器的仿真模型，对主电路参数、PI参数进行了相关的调试，分析了PI参数和交流侧电感量的变化对系统动态性能的影响，给出了相应结论。对三相电压同步技术、启动电流抑制方法以及实际电感器的设计方法进行了仿真验证，验证了上述方法的有效性。完成了空载启动、负载变化、整流逆变运行状态切换等实验，上述仿真结果表明系统具有良好的动态性能。