No creo que nada de lo que hay hoy en día resuelva todas las limitaciones que has mencionado. Framemaker y otros sistemas similares para la composición tipográfica «bonita» WYSIWYG harán que sea una pesadilla lidiar con fórmulas complejas, y empujar LaTeX más allá de su zona de confort en fuentes no estándar, estilos de pechera, etc, probablemente hará que se pierda una cantidad no significativa de pelo (aunque creo que sólo cambiar la fuente no debería ser tan difícil).
Habiendo dicho esto, humildemente sostengo que su mejor apuesta es uno de los envoltorios comunes y convenientes alrededor de LaTeX como LyX. Sé que el resultado puede no ser tan bonito como te gustaría, pero esto es una tesis doctoral, después de todo; yo (una vez más, humildemente) te insto a centrarte más en escribirla, presentarla y seguir con tu vida que en afinarla estéticamente hasta la muerte. Personalmente, comparto un profundo aprecio por la bella composición tipográfica, pero he aprendido a aceptar los inconvenientes de LaTeX y a darme cuenta de que lo hecho es mejor que lo perfecto.
No he usado LyX – he usado el viejo Emacs y LaTeX para mi tesis y trabajos, hace algunos años – pero sé que mucha gente lo usa felizmente hoy en día, así que es probable que sea bastante bueno, y oculta convenientemente algunos de los problemas relacionados con los tiempos de compilación, etc.
Otra ventaja de LaTeX es que una vez (y si) llegas a escribir más artículos para su publicación, en ciertos campos este es el formato preferido y puedes salirte con la tuya simplemente enviando los archivos fuente de LaTeX por correo electrónico. Los departamentos académicos tienden a aferrarse a las tecnologías de la vieja escuela, por lo que incluso si encuentras algo más elegante y brillante, es probable que no puedas utilizarlo con muchos de tus colegas. (Este último comentario se aplica a las matemáticas y la física; no estoy seguro de cuánto se aplica en otros campos).