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能源是人类社会生存所必须依赖的物质基础，但化石燃料的过量使用导致了环境问题日益严重。面对这个严峻的问题，风能的利用受到了广泛的关注。为了解决风力发电机的最大风能捕获，风电并网以及延长机组寿命等关键问题，风电系统的控制策略成为了国内外学者竞相研究的热点。论文选用无齿轮箱以及可靠性高的直驱式永磁同步风力发电机作为课题研究对象，并对它的变速恒频控制策略进行了研究。 论文首先介绍了风力发电技术的发展趋势，并对直驱式永磁同步发电机的研究现状作了较为全面的综述。 然后分析了风力机的空气动力特性，得出风能利用系数、桨距角和叶尖转速比之间的关系，并将坐标变换原理引入到永磁同步发电机和PWM变流器数学模型的建立中，将参数转变为非时变量，便于分析求解。 其次研究了机侧变流器的控制策略，分析并采用转子磁场定向的矢量控制。同时，从动态响应和电压波动两个方面设计了电容参数。为了使发电机转速对风速的变化有良好的跟踪特性，将先进的控制策略引入到风力机中，通过分析传统的滑模变结构控制器的优点和局限性，将模糊规则和积分与传统的滑模变结构控制器相结合，并利用Matlab/Simulink证明了积分模糊滑模变结构控制策略应用在不确定性风力发电系统中具有的优良控制品质和强鲁棒性。 接着对网侧逆变器进行深入研究。对传统利用PI调节电流环的双闭环控制策略进行改进，研究了基于非奇异终端滑模变结构控制的控制策略。另外将空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术代替了传统的正弦脉宽调制(SPWM)技术，并详细介绍了SVPWM的仿真算法;同时，从并网时电流的谐波畸变率和电流快速跟踪性能两方面理论分析了交流侧电感参数的设计。 最后，研究了SPLL的控制策略，通过仿真分析了交流侧滤波电感对系统性能的影响，并从电网电压、交流电流和直流母线电压的波形以及电流谐波分量(THD)来验证控制策略的正确性。