对于传统的内燃旋转发电机，存在着效率低并且高排放等缺点，而且由于存在中间机械传动机构，增加了损耗，降低了效率，而采用斯特林发动机与直线发电机相结合，减少了中间的机械传动结构，使整个系统更紧凑、可靠，系统效率也得到大幅提升，相比于内燃机，斯特林直线发电机具有振动小、噪音低、排放低、结构简单、燃料选材广泛以及效率高等优点。斯特林直线发电机因其存在这一系列优点而备受人们关注，也决定了它在工业中的各个领域有着广阔的应用前景。本文针对一台动磁式，短初级、长次级结构的斯特林直线发电机做了以下几个方面的研究。首先，本文介绍了斯特林直线发电机系统的工作原理，并对本研究中所涉及到的斯特林直线发电机进行了数学建模，以及对样机进行了有限元仿真分析，来验证数学模型的准确性。其次，研究了斯特林直线发电机的无位置传感器的动子位置检测策略，包括基于反电势检测的位置检测和基于滑模观测器的位置检测。并进行了Simulink仿真分析以及实验，估计出反电势、速度及位置，虽然存在一定的误差，但是满足了系统的要求。然后，研究了斯特林直线发电机的启动控制策略，对于正弦电流控制，方波电流控制以及基于反电势检测的电流控制进行了研究，并搭建实验平台，通过仿真以及最后的实验实现了斯特林直线发电机的启动。最后，研究了斯特林直线发电机的发电控制策略，在理想情况下提出了最大效率以及最大电磁功率电流比控制策略，搭建了基于曲柄连杆机构的斯特林直线发电机的平台，通过仿真及实验实现了发电控制。