在实现大功率变换的几种解决方案中，多电平变换器因其输出电压总波形畸变(Total Harmonic Distortion，THD)小、器件受压低和系统电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)弱等优点而受到研究者们的青睐，相应的多电平变换器调制方法也成为研究的热点。特定谐波消除法是现代多电平变换器调制技术的核心技术，该技术可以实现谐波的选择性消除，具有开关频率低、残余谐波分量小、电压利用率高等优点。因此，此研究对积极推动我国高质量、高性能供电技术的发展具有十分重要的理论意义和实用价值。　　 本文首先简要介绍了多电平变换器的三种主要拓扑结构，同时给出了各类拓扑结构的优缺点。在分析了已有多电平变换器三种主要调制策略基础上，重点提出特定谐波消除法作为本论文的研究重点。通过对特定谐波消除法的输出电压波形进行傅立叶级数变换，建立了特定谐波消除法的数学模型--消谐非线性方程组。　　 针对传统方法求解消谐非线性方程组的不足，深入分析了消谐非线性方程组的特点，提出了应用人工神经网络(Artificial Neural Network，ANN)和遗传算法(Genetic Algorithm，GA)求解消谐非线性方程组的方法。　　 因此在研究了人工神经网络的基础上，提出了采用反向传播算法对连接权重进行训练，最后建立有监督学习的人工神经网络从而求解消谐非线性方程组。在研究了遗传算法的基础上，利用遗传算法的搜索和优化能力，建立了求解消谐非线性方程组的简单遗传算法。　　 计算结果证明，人工神经网络和遗传算法都可以求解消谐非线性方程组。为了进一步获得更低的总谐波畸变的开关切换角，引入简单迭代法(Easy IterativeMethod，EIM)来优化开关切换角。在考虑四电平变换器的器件损耗和相位角因素的基础上，采用人工神经网络、遗传算法和简单迭代法来求解四电平变换器消谐非线性方程组从而获得最优化开关切换角，同时用于控制四电平变换器实验装置。　　 将理论计算结果应用于四电平变换器实验装置的控制，对所得实验数据进行处理及研究分析，实验结果证明：采用特定谐波消除法的四电平变换器实验输出电压波形与期望波形一致，谐波消除效果理想，输出电压质量高；输出电压能跟随调制系数的变化而调整。因此本文研究的方法(人工神经网络、遗传算法和简单迭代法)是求解消谐非线性方程组的有效方法，从而达到了消除特定谐波的目的；特定谐波消除法是多电平变换器的有效调制策略。