矩阵变换器是一种新型直接式交-交变频装置,它克服了传统背靠背变换器的不足,具有较多优点。然而,传统矩阵变换器存在电压传输比低和控制方法复杂等问题,这限制了它的工业应用。因此,新型矩阵变换器在不同应用方面的控制策略研究成为近年的热点。多电平矩阵变换器具有较低的输出总谐波畸变率,能够降低共模电压,提高功率密度;准Z源双级矩阵变换器可以提升电压利用率,降低换流难度等。针对上述两种新型矩阵变换器,本文主要针对不同的应用情况对它们的控制策略进行了相关研究。首先,根据三电平直接矩阵变换器的拓扑结构,阐述其工作原理,详细介绍了三电平直接矩阵变换器的空间矢量调制方法,并建立了仿真模型,验证了调制方法的正确性。其次,对三电平直接矩阵变换器输入侧进行了建模,并结合了电网不平衡情况下输入功率和输出电压补偿方法,提出了一种基于滑模变结构控制的带电压补偿的输入电流控制系统。建立了仿真模型,并与传统PID等控制方法对比,以验证所提方法的优越性。然后,介绍了准Z源双级矩阵变换器的电路拓扑,升压工作原理以及插入直通的间接空间矢量调制方法。通过仿真验证了引入准Z源网络结构的矩阵变换器比传统矩阵变换器的电压利用率更高。最后,研究了基于无源控制器的准Z源双级式矩阵变换器-永磁同步电机系统的矢量控制系统。简单介绍了准Z源双级矩阵变换器-永磁同步电机系统的PID矢量控制原理,提出了基于互联与阻尼分配的无源控制方法来提高该系统在给定速度和转矩变化时的动态响应性能。建立模型进行对比仿真,验证了所设计的系统能够有效地提高系统控制性能。