随着风能、潮汐能等再生能源的开发和利用,以及一些车载独立电源系统的发展,异步电机独立发电系统的研究成为国内外的研究热点。本论文提出了两种异步发电系统:笼型异步发电系统及无刷双馈发电系统,这两种系统电机均实现了无刷化,结构也更加简单,更适用于复杂多变的独立发电控制系统中。笼型异步发电系统更适合直流发电,仅需一个变换器就能实现直流电压输出;无刷双馈发电系统更适合交流发电,通过连接两个转差功率的变换器就能实现交流稳压输出。在独立的发电控制系统中如何高效的控制使其输出稳定的电压成为独立发电系统的研究重点。在笼型异步发电机发电控制系统,首先设计了发电系统的整体方案,包括预充电环节的构建、中间电容参数的选取,并采用转差频率控制和转子磁场定向的矢量控制两种方案对发电系统进行直流稳压控制,并针对电机动态响应慢的问题,提出了负载预估前馈控制策略用于矢量控制系统中,最后通过对比分析,验证了转子磁场定向的矢量控制策略抗负载扰动更强,稳态运行时的波动更小,成本上也要优于转差频率控制。针对笼型异步发电系统交流稳压输出时的体积及成本问题,提出了无刷双馈发电机发电控制系统。并针对控制绕组侧变换器的控制策略,设计了无刷双馈电机的电流源模型,利用标量控制策略对发电机变速、变负载运行进行了仿真研究,验证了标量控制下的独立发电系统具有出色的稳态性能,但是其抗负载扰动能力差。针对这一缺陷,提出了一种超螺旋的滑模控制算法用于发电控制系统中,并针对滑模控制的抖振问题,采用双曲正切函数来降低滑模抖振。仿真结果表明,与传统的标量控制策略相比,改进后的发电控制系统具有更出色的动态性能、抗扰性及鲁棒性。两种异步发电机在独立发电系统中各有优势,但较差的带载能力是其通病。本文针对各自的特点,分别提出的矢量控制策略和超螺旋滑模控制策略,经过仿真验证,都具有较强的抗干扰能力和带负载能力。