在过去的航空航天电源系统中,起动和发电系统之间彼此分隔独立,机组使用效率低、重量大、不具备良好的经济效益。经过长期研究,集起动与发电功能于一体的双功能系统——起动/发电系统逐渐发展成型。考虑到使用场合的特殊性,对应用于航空航天领域的起动/发电系统在可靠性、可维护性、容错能力、转速范围等方面均有一定的要求。开关磁阻电机相比其他电机有其独特的优势,如结构简单、转速范围宽、可靠性高、成本低。除此之外,开关磁阻起动/发电机系统不需要其他附件就可以实现双功能,频繁起动停止性能好。基于以上条件,以开关磁阻电机为核心的起动/发电系统能够适应航空航天的特殊应用环境,因此也成为了国内外的一个研究热点。本文首先对开关磁阻起动/发电机系统的工作原理与控制方式进行了全面性的分析,详细地研究了整个系统的组成结构、起动运行过程、发电运行过程、发电条件以及三种常用的控制方式。本文中应用于航空航天起动/发电系统的开关磁阻电机具有起动发电双功能,在0~13000r/min的转速范围内工作在电动状态,在13000~32076r/min的转速范围内工作在发电状态。基于整体的运行特性,提出以功率7.5kW、工作电压270V、转速32076r/min作为设计点进行电机设计。根据电机的起动发电性能、转速特性以及控制特性等来确定电机的结构与基本尺寸,然后基于RMxprt对电机进行参数优化并确定样机最终尺寸。在确定电机的尺寸结构之后,在Ansoft中建立电机的有限元分析模型,验证电机的静态特性、电动特性以及发电特性是否满足技术要求。最后本文基于有限元分析得到的磁化曲线簇在Matlab/Simulink中对整个系统进行非线性建模,对系统在起动阶段的速度响应及恒定负载、恒定转速下的发电性能进行了仿真分析与验证。