随着电力电子技术的发展,三电平逆变器主电路和驱动电路在不断的改进；控制领域各种控制思想的融合,加之更先进的控制芯片不断更新换代,使得三电平逆变器控制技术也在不断优化,控制精度更高,可靠性更强,已经在低压控制高压领域发挥出巨大优势。本文结合三电平NPC(Neutral Point Clamped,中点箝位型)逆变器的发展现状,以TI公司控制芯片TMS320F2812为主控制器,设计了系统实验平台,对三电平NPC逆变器主要控制技术进行了研究,通过实验验证取得良好效果。主要研究内容如下：本文在总结三电平NPC逆变器国内外发展状况的基础上,研究了三电平NPC逆变器的主要拓扑结构和基本工作原理,并对两种基本控制方式(SPWM和SVPWM)进行了理论分析和仿真实验设计,确定了SPWM和SVPWM两种控制方案。研究了三电平NPC逆变器中点电位的波动机理,在分析影响中点电位波动因素的基础上,建立了中点电流数学模型,通过一种简单的闭环控制方法实现中点电位的平衡控制；研究了PWM控制中由于加入死区时间产生的死区效应问题,在分析三电平逆变器的工作过程和死区效应的基础上,提出了软件死区补偿策略和硬件死区补偿策略,软件死区补偿是通过合理的调整无效功率开关管的导通和关断时间来实现的,硬件死区补偿是通过适当修正脉冲的前沿或者后沿来实现的；研究了三电平逆变器的异步电机变压变频调速控制,设计了软件控制方案,实现了对异步电动机的平滑调速。建立了中点电位的平衡控制模型,进行了中点电位平衡控制的仿真,仿真结果表明了本文所用方法的有效性；建立了软件死区补偿策略和硬件死区补偿策略的仿真模型,进行了死区补偿的仿真研究,仿真结果表明了两种补偿策略的正确性和可行性。设计了系统控制硬件电路,包括主电路和控制电路：主电路包括由MOSFET功率管搭建的二极管箝位式三电平逆变桥以及相关的驱动电路,实现了电能的转换；控制电路包括TMS320F2812控制芯片为核心的控制板、硬件死区补偿电路、采样电路、保护电路、电流极性检测电路、键盘与显示电路和限流启动电路等,实现了系统的可靠平稳运行。编制了基于C语言的系统软件,主要包括初始化程序设计、主程序设计和中断程序设计,其中主程序中设计了键盘与显示子程序和变压变频调速子程序；中断程序主要设计了SPWM生成子程序和死区补偿子程序。键盘与显示程序具有很大的扩展空间和良好的实用性,为系统提供参数设置及显示；变压变频调速程序算法合理,达到了平滑调速的目的；SPWM生成程序算法简单,易于实现；死区补偿程序在DSP中实现起来简单,实现了良好的补偿效果。最后,搭建了基于DSP的三电平NPC逆变器实验平台,在此基础上进行了死区补偿实验和变压变频调速控制实验,实验结果证明了本文所提出的两种死区策略使得输出电流5、7次谐波减小,总谐波畸变率减小,同时电流有效值增加；U/F控制系统实现简单,转矩脉动小,系统运行稳定。
