双定子永磁同步发电机具有高效、高功率密度的特点,在移动发电车、电动汽车等对空间要求严格的场合具有重要的应用价值,该电机目前没有可行的设计程序用于电磁设计。本文对组成双定子永磁同步发电机的内、外电机单独设计,并采用响应面法得出整体电机的设计方案。主要内容如下：首先,给出了响应面法的基本原理及其实施过程,介绍了构建响应面函数所采用的基函数、响应面样本点组的采样方法以及近年来出现的一种响应面法与随机优化算法相结合的快速全局优化算法。其次,对响应面法进行了相应的改进研究。首先在多响应面法的基础上提出了扩展子区域的多响应面法,这一方法适用于非线性特别强的场合,可以提高响应面法的计算精度；其次将响应面与Metropolis准则结合使之适用于多个最优点的情况；最后将响应面应用于遗传算法中,以加快遗传算法在后期的收敛速度。对于以上改进分别给出了函数验证。最后,对双定子永磁同步发电机进行了响应面优化设计、样机电机电磁场计算以及样机的试验研究。首先介绍了双定子永磁同步发电机的原理结构,阐述了双定子永磁同步发电机的设计方法,说明了双定子永磁同步发电机设计过程中相关参数、约束条件以及目标函数的形式；其次将响应面法应用于双定子永磁同步发电机的样机设计中；最后对样机电机进行了电磁场的有限元分析,并进行样机试制及样机试验。