1、隨著化石能源的枯竭和環(huán)境的日益惡化，各國加大了對新能源的研究和開發(fā)的力度，風能作為最有前途的可再生能源成為眾多企業(yè)和科研院所的研究對象．當前制約風能發(fā)展主要瓶頸是其成本，風力發(fā)電機的大型化是降低風電成本的有效途徑之一，但是風力發(fā)電機機大型化會使風輪上承受更大的不平衡載荷，從而導致風電運行和維護成本的增加．獨立變槳距技術針對風力發(fā)電機的載荷控制提出，是當前風能研究領域的熱點．本文對獨立變槳距的關鍵技術進行了研究，通過理論分析、仿真模擬、半

2、物理實驗等手段研究對獨立交槳距的結構設計?？刂扑惴?、節(jié)距角檢測系統(tǒng)等進行了研究．
　　 首先介紹了當前國內(nèi)外風電發(fā)展的現(xiàn)狀和技術發(fā)展的趨勢，對制約我國風電的主要問題進行了分析．對風力發(fā)電機的模型和仿真技術進行了研究，從空氣動力學入手，介紹了基于葉素理論和動量方程的獨立變槳距風力發(fā)電機建模方法，對風力發(fā)電機非線性模型進行了綜述．針對理論推導建模方式的復雜性和不精確性，提出了基于系統(tǒng)辨識的風力發(fā)電機建模方法，針對風力發(fā)電機系統(tǒng)的非線

3、性、輸入輸出周期變化和有色噪音等問題，將區(qū)分工作點、d-q坐標變換和增廣最小二乘法等策略應用到辨識過程中，在風力發(fā)電機非線性模型FAST上進行了仿真實驗研究，實驗結果證明了辨識模型的可靠性和實用性，同時也表明辨識模型實現(xiàn)了輸入輸出的自動解耦，有利于控制器設計．對液壓式獨立變槳距驅動系統(tǒng)進行了研究，對變槳距系統(tǒng)進行了運動學和動力學分析，并對其機械結構進行了設計．基于動力學分析的結果，設計了液壓式的獨立交槳距驅動方案并制造了獨立交槳距半物理

4、實驗平臺，在平臺上進行了風力發(fā)電機各個工況的仿真實驗，驗證了該液壓變槳距方案的可行性和試驗臺的可信性．
　　 控制算法是獨立交槳距技術的關鍵技術之一，本文對基于獨立變槳矩的載荷控制技術進行了研究，首先分析了風力發(fā)電機載荷形成的原因，建立了風力發(fā)電機載荷模型．根據(jù)模型辨識的得到的結論，設計了基于無模型自適應控制技術的獨立交槳距控制器．傳統(tǒng)的獨立交槳距控制技術需要在葉根或低速軸安裝載荷傳感器，本文提出了基于載荷估計器的獨立變槳距控制

5、技術，降低了安裝傳感器帶來的成本和風險．在非線性模型FAST上進行了仿真實驗，驗證了上述控制方法的可行性，最后在獨立變槳距半物理試驗臺上配置了模糊PID控制器，通過半物理實驗方法對獨立變槳距的智能控制進行了研究．
　　 海上風電是當前風電研究的新熱點．相對于陸上風力發(fā)電機，海上風力發(fā)電機要承受更加復雜的載荷狀況，傳統(tǒng)的節(jié)距角控制方式已經(jīng)不能適應功率控制的要求．在對海上風力發(fā)電機的載荷進行分析的情況下，建立了漂浮式風力發(fā)電機平臺的