本文围绕混合励磁永磁发电机(HEPMG)系统的设计研究展开，所做工作主要包括以下几部分： 首先，在可比条件下，对各种结构的混合励磁永磁发电机进行了综合分析比较，得出适合于发电机的结构，并对原有结构加以改进。 其次，为提高HEPMG电磁计算的准确性，对影响电磁计算准确性的若干关键问题进行了研究。考虑磁路饱和、磁极形状等因素的影响，利用电磁场数值解法对电磁计算中的有关系数，包括漏磁系数、计算极弧系数、气隙系数等进行了分析研究，给出了工程实用的曲线。利用解析法对永磁体和铁磁体多支路并联磁路的交、直轴电抗进行了推导，给出了满足工程设计精度的计算方法。对具有多条并联支路的磁路进行了分析研究，给出了其计算程序。在上述工作的基础上，开发了“混合励磁永磁发电机电磁计算CAD软件”，并进行了试验验证，证明了所做工作的有效性和正确性。 对影响HEPMG性能的关键参数进行了计算研究，总结了参数设计规律；提出了HEPMG中永磁体和电励磁的负荷分配原则并给出了估算方法；分析了提高HEPMG功率密度和降低电动势波形正弦畸变率的措施。在上述工作的基础上，设计开发了额定功率分别为1.2kW和7.5kW的样机。 建立了HEPMG系统的数学模型，并对其进行了动、稳态性能仿真研究。对起动过程和稳定运行时电机的性能进行了数字仿真；研究了负载突变时的电机性能；提出了降低电机短路时危害的有关措施。 最后，结合HEPMG的工作原理，采用了合适的控制方法。简要阐述了所设计HEPMG电励磁控制系统的基本组成和具体实现过程。通过实验验证了本系统工作正确、可靠。