交流電機變頻調速是電力電子及電氣傳動學科的高新技術，大功率交流調速是大型機械傳動如軋鋼機、提升機、牽引及船舶推進的關鍵設備，也是國家節能重點推廣技術。由於該技術復雜，裝備容量大，涉及電力電子、自動控制和電機等多個不同領域，長期被少數國外大公司壟斷，而我國大容量交流調速傳動裝備長期依賴進口。
首次提出了以控制轉矩為目標的雙饋電機磁場定向控制原理及系統，建立了不同磁場定向控制交流電機的數學模型。
首次提出經典同步電機磁場定向控制原理存在著動態過程磁鏈與轉矩控制不解耦的缺陷，指出磁場定向控制同步電機是壹個帶磁鏈旋轉坐標系狀態反饋的變系數模型，而采用阻尼繞組可以抵消動態過程的電樞反應，改善了磁鏈與轉矩控制解耦特性，完善了同步電機磁場定向控制理論。同時指出，在突加負載電流瞬間 軸阻尼電流的增量近似地等於定子電流增量，必須為 軸阻尼電流設置合理通路，指導了國產大功率變頻同步電機的設計與制造。
獨創性地提出了交交變頻同步電機阻尼磁鏈定向控制理論。指出阻尼磁鏈定向控制同步電機具有與氣隙磁鏈定向控制完全相同的穩態特性，阻尼磁鏈抗擾動性更強並易於觀測，提高了系統動態性能，適合於軋鋼機主傳動應用。研制成功阻尼磁鏈觀測器。首次提出了同步電機轉子初始定位技術及同步電機磁場定向控制系統工程調整原理與方法，替代了慣用的電機模擬器調試，調整精確，易於操作，已用於工程實際，並獲得中國發明專利、國家教委科技進步壹等獎（第壹名）。
采用面向功能結構圖的新型建模與仿真理論，建立了可視化電機及電力電子系統的仿真平臺，為大功率交流調速技術的研究及工程設計奠定了基礎。
首次將瞬態功率理論引入到交交變頻同步電機磁場定向控制系統中，提出了電網、變頻器、電機、控制系統壹體化系統的理論與分析方法。建立了系統特性與無功功率及諧波的數學關系，提出了交流調速系統無功沖擊及諧波汙染的治理方法。
首次對交流調速機電***振、負荷周期性變化、負荷沖擊振蕩的機理進行分析，采用現代控制理論研制了抗擾動魯棒性負荷觀測器，從而解決了大功率軋機傳動交流調速機電振動問題。
首次建立了IGBT/IGCT大功率電力電子器件的仿真模型，提出多電平變頻器IGCT箝位與電路拓撲理論及設計方法；大幅度提高了國產IGCT大功率變頻器的輸出容量。