近几年,高压变频调速系统在轧钢工业、石油工业、造纸工业、水处理工厂等诸多工业领域得到了广泛的应用。级联型高压变频器作为多电平变频器的一种特殊形式,由于其在谐波、功率因数、转矩脉动和共模电压等方面的优点,在实际生产过程中得到了越来越多的应用。因此加快对级联型多电平高压变频器的研究、开发并在国内加以推广应用,在提高生产效率、节约能源方面具有重要的意义。论文在阐述多电平变流器的拓扑结构和控制算法的基础上,详细介绍了适合级联型高压变频器的常用控制算法,包括阶梯波控制算法、三角载波控制算法和空间矢量相移法。以更好控制性能为目标,基于控制自由度组合的思想,从载波垂直移相和载波水平移相两个角度,分析了学者提出的多种新型三角载波控制算法以及一种分级控制算法,使用MATLAB/Simulink软件包建立了各新型算法应用于级联型高压变频器拓朴的仿真模型,通过与常用算法的对比,分析了新算法在输出电压波形、谐波含量、直流电压利用率、系统损耗等方面的优点,为级联型高压变频器系统的开发提供理论依据和技术支持。文章接着揭示了三角载波控制和移相空间矢量法的本质联系,在此基础上,提出了一种优化的三角载波控制算法,该法的调制波通过在原有调制波基础上同时加入三次谐波和直流分量得到,在提高直流电压利用率的同时减少开关损耗,达到与空间矢量相移法相同的控制效果,且系统实现简单易行。从仿真结果来看,该优化算法是可行的。最后,结合所参加的级联型高压变频器系统的设计工作,本文详细介绍了优化控制算法的DSP和FPGA硬软件实现,并给出了试验结果。