与两电平逆变器相比,多电平逆变器具有输出更近似于正弦波、谐波含量小、对功率开关器件耐压等级要求低、开关频率较低等特点,非常适合应用于高压大容量变频调速领域。直接转矩控制技术作为一种优异的交流传动技术,具备结构简单、参数少、鲁棒性强等特点,在工农业生产中得到了越来越多的应用。本文对二极管钳位型三电平逆变器直接转矩控制系统做了进一步的研究。本文首先对多电平逆变器和直接转矩控制技术的发展及研究现状进行了简要介绍,指出了本课题研究的意义。详细分析了三电平逆变器工作原理、拓扑结构,并推导出三电平逆变器的数学模型,并建立了三电平逆变器供电的异步电动机在?-?坐标系下的统一数学模型,为三电平直接转矩控制的研究奠定了基础。传统的直接转矩控制方案存在定子磁链观测不精确、中性点电位波形、输出转矩脉动过大等现象。针对磁链观测不精确问题,本文采用了一种改进型积分器——幅值限定的改进型积分器;在深入分析了三电平逆变器中性点电位波动的机理之后,建立了中性点电流模型,为中性点电位的控制提供了理论依据;针对传统的直接转矩控制中由于电压矢量多、矢量选择复杂而引起的输出转矩脉动过大现象,本文在分析了多种控制策略的基础上,研究了一种首发矢量为负小矢量的快速空间电压矢量调制方法,转矩脉动减小,有利于数字化实现。通过MATLAB/SIMULINK组件对直接转矩控制系统进行了建模仿真,建立了以TMS320F28335DSP为核心处理器三电平直接转矩控制系统的硬件平台,在此平台上完成了三电平直接转矩开环控制,实验平台稳定可靠。简要说明了直接转矩控制方案软件程序的编写流程,并进行了实验结果的分析。仿真和实验结果论证了理论研究的正确性和控制策略的有效性。