本文以带有高频隔离的级联H桥多电平变换器为主要研究对象，提出了可用于该变换器的层次化协调控制策略。本文首先针对级联H桥多电平变换器的整流/逆变级、传输级的工作特性进行了分析，然后依次建立了各变换级的离散时间域的状态空间模型以及考虑扰动之后的小信号模型。在得到被控对象模型的基础上，提出了系统的协调控制策略。该策略由三部分组成，分别是：单相同步参考系下的基于状态反馈的级联H桥多电平变换器的整流/逆变级控制策略、基于均衡SOA的电压平衡调制策略以及无电流传感器的功率平衡控制策略。同时还对系统无源器件参数，如整流/逆变级交流侧电感、直流侧电容以及传输级高频变压器漏感的设计进行了研究。最后针对所提出的控制策略进行行了仿真和实验设计，并搭建了基于双DSP主控板的实验平台。仿真和实验结果均验证了本文研究成果的正确性。