在能源短缺和环境保护的背景下,船舶采用轴带发电机供电是提高船舶能源利用效率、降低航运成本的重要手段。双馈轴带直流发电装置作为轴带发电机的重要发展方向,受到了广泛的重视。处于独立运行状态的双馈直流发电系统容易受船舶负载和主机转速变化的影响,同时,双馈轴带直流发电系统中的不可控整流器容易引起定子电压和电流畸变,产生较大的转矩脉动,影响电机使用寿命。因此,本文以独立运行的双馈直流发电系统作为研究对象,设计控制器,以增强其抗干扰能力,减小电流谐波、削弱电机转矩脉动,提高整体运行性能。首先,介绍了独立运行的双馈直流发电系统应用于船舶轴带发电系统的价值和意义,总结了国内外针对双馈直流发电系统独立运行控制以及转矩脉动抑制方面的研究现状,介绍了双馈电机在三相静止坐标系以及两相旋转坐标系下的数学模型。其次,基于滑模控制的原理设计双馈直流发电系统独立运行控制结构。考虑独立运行的双馈直流发电系统中模型不确定性的影响,设计扰动观测器加以补偿,设计基于滑模的直流电压与转子电流控制器,增强对负载扰动的鲁棒性。将所设计的控制器应用于独立运行双馈直流发电系统,并与PI控制器的直流电压控制性能进行仿真对比,验证所设计控制器的有效性。最后,通过分析双馈直流发电系统中不可控整流器对定转子电流、电压以及转矩脉动的影响,着重考虑定子电流中5次和7次谐波的影响,设计直接谐振控制器,通过补偿转子谐波电压来减少定子电流谐波,削弱电机转矩脉动。通过仿真结果可知,所设计的直接谐振控制器能够有效的减少定子电流中5次和7次谐波,转矩脉动抑制效果明显。