随着现代化工业生产规模的扩大,与之相配套的生产设备容量不断增加,促使拖动大型机械设备的电动机朝着高电压、大容量、高性能的方向发展。因此,如何提高中压、大容量电动机调速系统的性能受到广泛的关注和研究。本文主要针对基于级联H桥逆变器的电机调速系统在低速工况下死区这一非线性因素导致的转子电流谐波含量和逆变器输出电压谐波含量高、电机转矩脉动增加问题,展开死区补偿研究。首先详细分析了级联H桥逆变器的工作原理,介绍了双极性和单极性CPSPWM调制算法的原理和特点。在此基础上对死区时间在低速工况下对电机调速系统的影响做了详细的数学建模,建立转子磁链定向的电机控制系统数学模型,分别分析了开环状态下不同因素对逆变器输出电压谐波含量大小的影响。其次,详细分析了三种死区补偿方法的原理及优缺点。研究了过零区域检测方法,确定过零区域的阈值,分别建立PBDTC直接调整法、平均电压反馈法和基于过零电流区域检测的无效开关闭锁法的仿真系统,并针对仿真结果分析其实际应用价值。再次,本文阐述了异步电动机双闭环调速系统的控制方案,并进行详细参数设计。内环为电流环,对d-q坐标系下的电流值进行校正;外环分别为转速环和磁链环。详细分析了重复控制方法对死区时间造成谐波的补偿原理,利用频率特性分析嵌入式和并联式重复控制的特性。针对死区造成的谐波问题,提出了一种在电流内环加入重复控制的补偿方法,设计了重复控制器的滤波环节和补偿环节,实现了电机低速工况下系统中死区谐波的有效抑制。最后,搭建了以DSP+FPGA为控制核心的七电平级联H桥逆变器系统,在此平台上验证了本文所提出的复合控制方式的有效性。