二极管中点箝位多电平逆变器在高压大容量场合得到日益广泛的应用，但是多电平电路的PWM控制算法非常复杂。本文针对三电平逆变电路提出一种基于静止α-β坐标系下的简化空间矢量PWM算法，通过加入矢量(111)避免了扇区切换时引起的矢量跳变。同时还提出一种根据中点电流方向及电容电压误差，实时调节小矢量作用时间的中点电位控制方法。在分析电流方向和死区时间对输出影响的基础上，提出了给定电压矢量死区时间的补偿方式。 针对异步电动机直接转矩控制系统存在转矩和磁链脉动、器件开关频率不定等缺点，本文提出一种直接转矩预测控制算法。该方法综合考虑转矩、磁链误差的大小和方向，对补偿误差的电压矢量实时计算，利用SVPWM合成所需的电压矢量。这种算法减小了转矩和磁链纹波，同时实现了器件的开关频率恒定。为了提高系统的动态性能，文中采用一种简单非线性PI作为速度调节器，在加快动态响应过程同时减小了超调；采用负载转矩观测器辨识负载转矩，将其作为速度调节器的一个前馈信号，增加了系统对负载转矩扰动的鲁棒性。本文还提出一种利用定转子磁链误差实时调节定子电压的方式，将起动电流限制在电机允许电流范围内，避免了定子电流过大引起逆变器的过流故障。 为了减小直接转矩预测控制系统中电机参数的变化对运行的影响，本文采用一种可变自适应增益的方法辨识定转子电阻，提高收敛速度的同时保证了辨识器的收敛性。 设计并制造了一套基于浮点型DSP和可编程逻辑器件CPLD的二极管中点箝位三电平调速系统平台，系统在实现了电压、电流、转速等反馈信号处理的同时，还具有较为完善的硬件保护功能。在这套系统的基础上，通过仿真和实验结果验证了文中提出算法的有效性。 论文还介绍了一套采用并联式电流型拓扑的超导储能变流装置，采用IGBT作为开关器件，利用双DSP作为主控制器。采用特定谐波消除PWM的控制在额定负载下成功地进行了超导储能实验。