本发明公开了一种航空三级式起动发电系统励磁机电流预测控制方法，该方法通过转子电流观测器，计算当前时刻的转子磁链和转子开路端电压；以定子在两相静止坐标系下为参考，构建转子开绕组结构的励磁机的数学模型，获得转子开绕组结构的励磁机的定子电流预测函数；基于转子磁链和转子开路端电压，通过定子电流预测函数对当前时刻的下一时刻的定子电流进行预测，获得定子电流预测值；根据定子电流预测值设计代价函数，通过代价函数预测逆变器的最优电压矢量，并通过最优电压矢量驱动逆变器进行励磁机的预测控制。如此，通过充分考虑三级式电机的励磁机转子开绕组的这一特殊结构，能够解决传统模型预测控制方法无法直接应用的问题。