随着各国的经济发展,人类对能源的需求量越来越多,而传统化石能源的资源不足及对生态环境造成的污染问题开始逐渐显现,而风能作为一种可再生的清洁能源,其资源分布非常广泛,能量十分巨大,其重要性越来越高。使用风力发电可以产生可观的经济效益和良好的社会效益,对环境友好无污染,节约不可再生资源的消耗,减轻越来越严重的温室效应。但是风具有随机性,其风速、风向随时都在变化,这就导致若想高效率地利用风能,必须使得风机时刻处于对风状态。在实际生产中风电机组在对风精度、低效疲劳偏航等方面,还存在着许多不尽人意之处。本文主要研究风电机组系统中的偏航控制系统,以实现精准对风的目的。首先对风电机组与风机偏航控制系统进行介绍,分析风机组构成及工作原理,对偏航控制系统构成与原理及偏航的几种不同模式进行介绍说明。再进行风能理论的介绍与风力机的分析,建立风和风力机的模型,阐述风速、风向测量方法以及偏航角度的计算方法,确定偏航控制系统如何进行最优动作,并使神经网络算法与偏航控制系统相配合,神经网络算法进行风向的预测,偏航控制系统根据预测的风向来进行相应的动作,使风电机组偏航动作时保证风电机组捕获最大风能,提高偏航效率。然后,针对风电机组偏航控制系统的功能需求以及运行环境,分别对其进行了硬件电路设计与软件程序设计,为风电机组偏航控制系统的可靠运行提供有力保障。最后为了验证总体设计的可行性,运用MATLAB仿真软件对整个系统进行仿真验证,仿真结果表明了基于神经网络算法的风电机组偏航控制系统可以有效提高风电机组的偏航效率与对风精度,在保证捕获最大风能的同时可以减少低效的疲劳偏航动作,延长风电机组偏航控制系统的工作寿命。