多电平变频器是目前高压大功率交流调速研究中的热点之一。本文通过理论分析和计算机仿真，对二极管钳位式多电平异步电机调速系统进行了深入的研究，并研制了实验样机。 直流侧电容电压平衡和PWM控制是二极管钳位式多电平变频器的重要问题，论文对此进行了分析与研究。 提出了二极管钳位式多电平的电容电压对称控制方法，使得每1/3基波周期，主电路中以中心节点对称的两组电容的电压变化量相等，使要控制的电容电压数目减半，大大降低了直流侧电容电压平衡问题的复杂性。该方法可适用于二极管钳位式M(M＞2)电平变频器。 在多电平变频器中，电压空间矢量和冗余开关状态的数目众多。基于电容电压对称和冗余开关状态，提出一种能量平均PWM控制方法，按电容能量平均分配的原则优化选择开关状态，直观简便，硬件无需变化，计算量比瞬态计算法大为降低。 对多电平异步电机调速系统的无速度传感器矢量控制进行了研究。提出一种改进模型参考自适应(MRAS)速度辨识方法，将直接计算法和MRAS法有机结合，提高了辨识的快速性，解决了原有MRAS法存在的问题，实现了无速度传感器的闭环矢量控制。 计算机仿真技术是研究电力电子电机调速系统的有力工具。论文提出了调速系统仿真模型的一种接口设计方法，开发了电力电子调速系统仿真平台，具有较高的计算效率和精度。该平台以数据库为基础，具有拼图式功能和丰富的模块，易于使用和扩充。 为提高变频器的开发效率和实时监控调速系统，基于网络技术，开发了计算机与变频器通讯的硬件电路和软件程序，可替代总线结构，方便实用。 设计制作了二极管钳位式多电平异步电机调速系统实验样机，并在2.2kW异步电机上进行了实验。仿真和实验结果相吻合，表明了本文提出的方法是正确和有效的。