本发明提供了一种自由活塞斯特林发电系统及控制方法，该系统包括斯特林发动机，直线发电机，以及数字信号处理器，整流桥，功率开关器，所述功率开关器包括控制变换器和逆变器；其中，所述斯特林发动机与所述直线发电机连接，所述直线发电机与所述整流桥的输入端连通；所述数字信号处理器根据接收的温度和运动方向，以及电流和电压数值与预设的数值比较，并控制所述整流桥，所述控制变换器和所述逆变器的开启或停止，实现系统启动、发电或停止，本发明的控制方法包括检测数据，根据检测数据控制系统状态，本发明能够实现电能双向切换控制功能，起动到发电状态的平滑切换；解决发动机碰撞问题，且满足系统输出电能转换为符合并网标准的电能。