能源短缺和环境污染是人类当前面临的世纪性难题,开发多电平大容量交流电机变频调速节能装置对我国工业降低单产能耗具有重大意义。新型双端级联式逆变器拓扑结构有效地提高了输出电压等级和输出电平数,同时具有灵活的调制方式和多样的供电方式,因此在高压大功率应用场合具有重要意义。本文以双逆变器驱动开绕组感应电机为研究对象,首先在各坐标系下建立双逆变器开绕组感应电机数学模型,并在此基础上采用前向欧拉法推导出离散化数学模型,为研究双逆变器驱动系统模型预测控制奠定基础。针对双逆变器共直流母线驱动开绕组感应电机系统模型预测控制存在权重因子整定复杂的问题,采用一种简化模型预测控制方案。为解决模型预测控制在电机控制系统当中存在的权重因子整定复杂的问题,通过推导转矩与磁链之间的数量关系,将对转矩这一约束项等效为对磁链的约束,实现无权重因子模型预测控制。引入虚拟理想电压矢量概念,通过在线寻优过程追踪虚拟理想电压矢量,大大简化最优电压矢量计算过程。针对双两电平共母线逆变器系统中存在零序环流的问题,本文建立零序环流数学模型,得出零序电压与零序电流之间的内在联系,在重新构建的价值函数中,加入零序电压抑制项,实现对零序环流的抑制。针对双三电平逆变器拓扑采用共母线结构时存在零序电流抑制、中点电位平衡、电压越级跳变、降低开关频率等共性问题。本文采用一种多目标优化协同模型预测电流控制,在对电机整体控制的基础上实现其它控制目标的优化。以简化调制为目的,采用零共模电压矢量策略从源头上抑制零序电流的产生;对于电压越级跳变的问题,采用离线选择的方式对其进行抑制;以电流预测模型为基础在价值函数中加入对电容中点电压和开关器件开关频率的约束项,实现多个控制目标的优化。