异步电机结构简单、坚固耐用、运行可靠、成本低、环境适应性强,容易向高压高速和大容量方向发展,获得了广泛应用,矢量控制为其理想的调速方法;三电平逆变器输出端谐波少,有利于实现输出电压的正弦化,且单个开关管承受的最大电压小,适合向高压大容量方向发展。对基于三电平逆变器的异步电机调速系统开展矢量控制研究,是一件有意义的工作。本文首先介绍了异步电机的数学模型,在此基础上将异步电机的数学模型与直流电机的数学模型进行了比较;然后介绍了矢量控制的基本原理,采用了一种改进的转子磁链电流型观测模型;对三电平逆变器的电路拓扑、工作原理、中点电位不平衡的机理及控制方法进行了介绍,详细分析了空间矢量脉宽调制策略。本文对异步电机的矢量控制与三电平逆变器之间的接口进行了详细的研究,包括:参考电压矢量的形成、所落扇区与具体小三角形区域的判断、送入逆变器之后的工作机理。在参考电压矢量的合成时,选择只包含P、O状态的空间电压矢量作为起始矢量,解决了扇区切换时的矢量突变问题。本文充分利用MATLAB/SIMULINK的强大功能,建立基于三电平逆变器的异步电机矢量控制系统模型,结构清晰,易于理解。仿真结果表明:逆变器输出电压波形正确,转子磁链平稳,电机动态、稳态性能良好,调速性能优越。最后,本文对系统的硬件和软件进行了设计,并对软件进行了初步的调试。