异步电机凭借其结构简单、价格低廉、安全可靠、效率高的特点在传动领域被广泛使用。随着技术的发展,以及对电动机平稳运行的要求不断提升,电机调速一直是研究的热点。本文针对异步电动机的矢量控制进行研究,主要探讨基于三电平的逆变驱动环节,并对矢量控制系统的转速进行优化。矢量控制系统多采用逆变器供电的方式实现电动机的变频调速,而逆变器产生电能质量的好坏将在很大程度上影响着电动机的运行性能,尤其对电动机的稳态转速精度至关重要。为提高供电质量,本文选择基于SVPWM技术的三电平逆变器以减小电压谐波。针对SVPWM技术对直流侧中点电压电位波动抑制能力的欠缺引出VSVPWM策略,在分析VSVPWM策略的基础上,发现其数学公式的推导是以中点电位平衡为前提的。因此本文引入中点电位平衡度,以中点电位不平衡为出发点推导VSVPWM策略的表达形式,并得出两种状态下VSVPWM策略的表达形式具有一致性的结论。VSVPWM技术虽然通过正、负小矢量重构中矢量实现中点电位电位平衡,但是无法消除已有的中点电位偏差。为此,本文通过优化零矢量的作用时间完成参与合成参考电压的基本电压矢量作用时间的分配。同时对中点电位的不平衡进行闭环控制,实时监测中点电位的变化并对中点电位进行调节。在矢量控制系统的控制环节针对转速调节器进行优化,转速调节器的本质就是PID控制器和PI控制器。本文采用细菌觅食算法实现PID控制器参数的优化,并对细菌觅食算法收敛速度慢、易陷入局部最优解的弊端提出与引力搜索算法相结合的解决思路。在细菌觅食算法中融入引力机制,通过赋予细菌个体质量的方式可以计算细菌之间的引力大小,并以此为决定细菌完成趋化操作的条件,使细菌个体的趋化操作具有更明确的目标性,从而提高寻优速度的同时能够避免陷入局部最优解。在理论研究的基础上,本文最后用Matlab对理论研究进行仿真验证。分别验证了改进的VSVPWM策略在中点电位波动抑制上是否具有有效性;同时对基于GSA-BFO算法优化的PID控制器的控制性能进行仿真;最后对采用VSVPWM策略的三电平NPC逆变器以及GSA-BFO优化的PID控制器的矢量控制系统的转速控制进行仿真。结果表明该系统在中低速和高速的控制过程中,转速的稳定性以及动态响应特性均得到明显提升,充分说明该系统的优越性。且该系统的逆变环节和控制器还可应用于同步电机等控制系统,具有应用的广泛性。