在船舶动力系统中,轴带发电机是重要的节能减排装置,不仅利于环保,更有利于减少航运成本。采用永磁同步发电机(PMSG)的船舶轴带发电装置,具有磁通密度高、无励磁绕组和集电环、结构简单、运行可靠、效率高和适合低速的优点,是船舶轴带发电机研究和应用的重要方向。变速变负载下PMSG的输出电压和频率都会改变,对此本文提出了采用双PWM整流-逆变系统作为发电机的电能变换装置。在此系统中,输出频率容易控制,因此本文研究重点是直流侧的电压控制策略。本文首先介绍了 PMSG的结构和特性,研究了系统整流侧的各种电压控制方法,采用了整流侧单位功率因数输出的电压控制方法。建立了凸极PMSG的数学模型,并研究了发电机的转速范围。在建立PWM整流器的数学模型的基础上,提出了整流侧双闭环解耦的控制策略。为了克服机械式速度和位置传感器的固有缺陷,本文对系统转速和转子位置辨识方法进行了研究,提出了使用MRAS方法获得实时转速和转子位置信息的矢量控制方法。对基于矢量控制思想的整流侧控制策略进行了 MATLAB仿真,研究了变速变负载下整流侧的输出特性。为了实现轴带发电机交流侧的电压和频率的稳定,对系统逆变侧控制策略进行了分析并进行了 MATLAB仿真,分析了逆变侧的输出特性。之后,在上述成果的基础上,对整个系统进行了联合仿真,结果表明,轴带发电机在一定转速和负载变化范围内能够输出满足船舶电网需求的交流电。最后,使用F28335DSP完成了基于Simulink模型的整流侧控制系统自动代码生成。