目前现有的动力机车传动系统中主要以三电平逆变器输出作为牵引电机的输入电源,随着对机车组负载量的更高要求,未来的机车组需要能够在更高电压、更大功率的运行状态下工作,因此以五电平逆变器作为机车组的传动系统的输入电源是未来发展的主要趋势。五电平逆变电源系统涉及五电平逆变器的拓扑结构和控制算法,要求五电平逆变器正常工作的同时,要保证逆变器中的中点电位和悬浮电容电压、共模电压能够被合理抑制。针对控制要求,具体分析其在不同开关组合下形成的空间电压矢量与输出电平的关系,利用虚坐标算法简化参考电压矢量的三角函数计算过程,实现SVPWM的控制策略。针对五点平逆变器中悬浮电容电压与中点电位如何平衡的控制策略问题等进行分析设计,通过MATLAB仿真实验验证了有源中点钳位(ANPC-5L)型五电平逆变器的空间矢量控制模型的可行性和准确性。针对动车组牵引逆变器和电动机的控制,以五电平逆变器三相输出作为异步电机的三相输入电源,对三相异步电机基于转子磁场定向的矢量控制模型和工作原理进行分析,针对传统的矢量控制中需要对转速和磁链进行估算、系统对外界参数改变影响大、转速跟踪精度差的问题,引用一种滑模趋近律控制策略并结合模糊自适应控制系统对滑模控制模块进行改进,通过MATLAB仿真实验验证了改进后的基于滑模变结构控制系统获得的转速和转矩精度更高,系统具有良好的动、静态性能。