开关磁阻电机(Switched Reluctance Machine,简称SRM)转子上无永磁体和绕组,因而结构简单、成本低廉,它较宽的转速范围和高的容错性也使其适用于恶劣及高速环境,如航天启动/发电机、混合动力汽车电动机和风力发电机等变速系统。本文不仅对SRM结构设计软件进行了优化,给U型定子结构开关磁阻电机的设计提供了平台,还从理论分析,到仿真实验对开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator,简称SRG)的发电控制策略进行了研究。结合大量的文献资料,本文总结概括了国内外SRM的发展状况以及近年来SRG的控制策略,进而引出了本课题的研究背景。其次,结合SRG的基本结构介绍了其工作原理、数学模型以及常用的SRG控制方法。为了给SRG发电控制策略的研究提供合适的电磁数据,本文还对实验室现有的开关磁阻电机结构设计软件进行了功能扩展,详细给出了基于ANSYS的U型定子结构的新型SRM的三维有限元分析过程,并将其写成APDL命令流形式,使软件能够调用。优化后的软件不仅能设计新型电机结构,还能在进行磁计算之前就能让用户全方位预览电机结构和有限元网格。部分研究者认为加入续流技术的单脉冲控制方法,即续流控制方法(Freewheeling Control Method,简称FCM)能够增大SRG的输出功率,本文对此提出了异议。本文首先根据单脉冲控制(Single Pulse Control Method,简称SPCM)下的最优关断角以及FCM下的续流角和关断角这三种角度的相对位置关系,从5种不同情况理论推导出FCM并不能增大输出电功率的结论,也推导出SRG在SPCM下输出最优功率时关断角应满足的条件;其次,根据SRG的数学模型,在M文件里对开关磁阻电机发电系统进行了建模,验证了“FCM并不能增大输出电功率”的推导结果以及SPCM下的最优关断角条件,基于该仿真模型,本文也比较分析了电机在SPCM和FCM下的其他性能指标,如效率、电流纹波以及转矩纹波等;本文还搭建了开关磁阻电机发电系统实验平台,对推论进行了实验验证;最后,本文基于差分进化算法对FCM控制下的SRG的输出功率、效率以及输出端电流纹波进行了多目标优化仿真。