三级式同步电机因为具有可靠性高、便于维护以及容易实现起动发电双功能的优点,在航空电源系统中得到了广泛应用。当三级式电机运行于起动状态时,为了确保能平稳地起动航空发动机至脱开转速,必须选择合适的主励磁机励磁方式以及主发电机起动控制方式。基于上述情况,本文对三级式同步电机起动控制策略以及低速阶段主发电机电枢电流谐波抑制策略进行了研究。本文首先介绍了三级式同步电机的结构,建立了主发电机和主励磁机的数学模型,详细说明了三级式同步电机起动控制原理,通过仿真分析得出适合本文样机的最佳的励磁方式和起动控制方式。其次,本文建立了三级式同步电机在起动阶段的小信号模型,分析了LC滤波器对系统动态特性的影响,从而设计最优的电流环和转速环闭环参数,并进行了仿真验证。在此基础上,分析了逆变器死区效应对起动低速阶段主发电机电流谐波的影响,通过理论及仿真验证了所提出的变开关频率控制策略的有效性。再次,构建了DSP和FPGA为控制核心的起动控制器,介绍了系统硬件电路,包括主功率电路,调理电路以及数字电路的设计,然后以软件流程图的方式说明了DSP和FPGA的程序设计思想。最后,基于实验室已有的系统测试平台,进行了LC滤波器实验、低速阶段电流谐波抑制实验和起动控制实验,验证了本文研究内容的正确性和可行性。