交流传动系统已广泛应用于社会各个领域，在节省大量电能的同时获得了显著的技术经济效益。目前，这类系统，特别是大容量系统，有以下几个方面的问题需要研究：系统采用不控和相控整流，对电网产生谐波污染；直流储能电容的存在不利于系统集成化；大惯量系统快速制动产生的能量耗散问题；数字化控制的系统设计理论与方法。本文从限制谐波污染、提高可靠性角度出发，以PWM 整流/逆变驱动系统（简称PRID 系统）为对象，对系统的建模、全数字化控制、一体化控制以及参数设计等若干关键技术展开研究。 作者在阅读了大量国内外文献的基础上，总结了交流传动系统和PWM 整流器的控制技术，以及相关的全数字控制系统设计方法和PRID 系统的国内外研究现状。从三相PRID 系统主电路拓扑出发，分析了它的工作原理。用状态空间平均法建立了三相PRID 系统的数学模型，进行了稳态分析和线性化研究，是全文的理论基础。 当PWM 整流器和交流传动系统均采用双闭环控制时，它们的内环具有相似的控制结构，基于前馈补偿和状态解耦技术，本文建立了一种统一的内环控制结构。结合多速率采样数据系统（简称MR 系统）概念，将PWM 整流器和交流传动系统等效为一类特殊的MR 系统，它具有多环嵌套的特点。基于多环设计思想，将这类MR系统的设计问题转化为多个单速率采样数据系统的设计问题。通过状态方程合成和引入内外环采样频率比概念，提出了一种新颖的外环设计方法。该方法能准确设计外环和选择最优外环采样频率。 PRID 系统的一体化控制问题的关键在于交流传动系统瞬时输入功率的估计和补偿。在几种功率估计方法基础上，提出了一种新的交流传动系统瞬时输入功率估计方法。当PWM 整流器为双闭环控制时，论文从理论上分析并给出了基于补偿法的一体化控制策略。通过建立瞬时功率的传递函数，对补偿法中的三种方式进行了详细的分析和比较。根据PWM 整流器的小信号模型和能量函数，提出了基于Lyapunov直接法的一体化控制策略，具有确保系统稳定的特点。深入研究系统最优控制，提出了基于动态规划法的一体化控制策略，使系统具有更快的响应速度。MATLAB 环境下的仿真结果验证了上述几种一体化控制策略的有效性。 论文针对PWM 整流器从整流过渡到逆变时较慢的有功电流动态，提出了一种利用无功电流来加速有功电流动态的方法。从降低系统成本、提高可靠性角度考虑，研究了有、无电网电压传感器时，PWM 整流器的同步旋转角估计方法，并对它们进行了比较。从电流跟踪能力、谐波抑制能力、电压跟踪能力和抗扰动能力等角度出发，对三相PRID 系统中的网侧滤波电感和直流储能电容进行了优化设计。为了抑制PWM 变换器的非线性度，改善电流波形，提出了一种简单的、基于DSP 的死区补偿新方法。 本文以TMS320F2812 DSP 控制器为核心，构建了一个三相PRID 系统物理实验平台，对该平台进行了硬软件设计。在该平台上，对系统进行了全数字化实现，完成了几种一体化控制策略的系统实验，以及死区补偿和PWM 整流器同步旋转角的估计等实验，并对实验结果进行了分析。