随着现代电力电子技术的快速发展,目前在中高压大功率领域,多电平变换器因具有功率器件所承受电压应力小、等效开关频率高、开关损耗低、输出波形好等优点,成为当前电力电子技术的研究热点,被广泛应用于中高压变频调速系统、交直流能量转换系统、新能源发电系统和电能质量治理系统等领域。本论文以应用最为广泛的二极管箝位型三电平PWM整流器为研究对象,首先介绍和分析了其拓扑结构以及工作原理,建立了三电平PWM整流器在三相静止坐标系和同步旋转坐标系下的数学模型,为控制系统的设计提供了理论基础。论文详细阐述了三电平PWM整流器所采用的基于直接电流控制的电压电流双闭环控制策略,该控制方法简单,控制性能优良。针对DSP控制芯片的特点,采用了一种改进的载波调制算法,该算法在DSP中实现起来简单易行。中点电位平衡问题是二极管箝位型三电平PWM整流器存在的固有问题,为了有效的抑制中点电位的波动,本文采用了一种基于零序电压注入的中点电位平衡控制方法。利用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,对三电平PWM整流器所采用的控制策略、调制算法和中点电位平衡控制方法进行仿真分析和验证,仿真结果从理论上验证了上述控制方法的正确性和可行性。在理论分析和仿真验证的基础上,搭建了基于TMS320F2812的二极管箝位型三电平PWM整流器实验平台,设计了实验样机的硬件电路和软件程序,实验测试结果验证了所设计实验样机的可行性和有效性,表明实验样机已基本实现了其设计要求。