随着化石能源的枯竭和环境的日益恶化，各国加大了对新能源的研究和开发的力度，风能作为最有前途的可再生能源成为众多企业和科研院所的研究对象．当前制约风能发展主要瓶颈是其成本，风力发电机的大型化是降低风电成本的有效途径之一，但是风力发电机机大型化会使风轮上承受更大的不平衡载荷，从而导致风电运行和维护成本的增加．独立变桨距技术针对风力发电机的载荷控制提出，是当前风能研究领域的热点．本文对独立变桨距的关键技术进行了研究，通过理论分析、仿真模拟、半物理实验等手段研究对独立交桨距的结构设计。控制算法、节距角检测系统等进行了研究．　　 首先介绍了当前国内外风电发展的现状和技术发展的趋势，对制约我国风电的主要问题进行了分析．对风力发电机的模型和仿真技术进行了研究，从空气动力学入手，介绍了基于叶素理论和动量方程的独立变桨距风力发电机建模方法，对风力发电机非线性模型进行了综述．针对理论推导建模方式的复杂性和不精确性，提出了基于系统辨识的风力发电机建模方法，针对风力发电机系统的非线性、输入输出周期变化和有色噪音等问题，将区分工作点、d-q坐标变换和增广最小二乘法等策略应用到辨识过程中，在风力发电机非线性模型FAST上进行了仿真实验研究，实验结果证明了辨识模型的可靠性和实用性，同时也表明辨识模型实现了输入输出的自动解耦，有利于控制器设计．对液压式独立变桨距驱动系统进行了研究，对变桨距系统进行了运动学和动力学分析，并对其机械结构进行了设计．基于动力学分析的结果，设计了液压式的独立交桨距驱动方案并制造了独立交桨距半物理实验平台，在平台上进行了风力发电机各个工况的仿真实验，验证了该液压变桨距方案的可行性和试验台的可信性．　　 控制算法是独立交桨距技术的关键技术之一，本文对基于独立变桨矩的载荷控制技术进行了研究，首先分析了风力发电机载荷形成的原因，建立了风力发电机载荷模型．根据模型辨识的得到的结论，设计了基于无模型自适应控制技术的独立交桨距控制器．传统的独立交桨距控制技术需要在叶根或低速轴安装载荷传感器，本文提出了基于载荷估计器的独立变桨距控制技术，降低了安装传感器带来的成本和风险．在非线性模型FAST上进行了仿真实验，验证了上述控制方法的可行性，最后在独立变桨距半物理试验台上配置了模糊PID控制器，通过半物理实验方法对独立变桨距的智能控制进行了研究．　　 海上风电是当前风电研究的新热点．相对于陆上风力发电机，海上风力发电机要承受更加复杂的载荷状况，传统的节距角控制方式已经不能适应功率控制的要求．在对海上风力发电机的载荷进行分析的情况下，建立了漂浮式风力发电机平台的运动学和动力学模型，针对影响功率稳定性和疲劳寿命的平台纵摇和艚摇运动设计了独立交桨距控制器，为了克服系统的非线性，采用专家PID作为控制算法，最后通过仿真实验测试了控制器的性能．　　 节距角测量是风力发电机交桨距控制的关键技术之一，本文对该技术进行了研究，提出一种基于偏振光检测技术的绝对式角传感器，设计制作了传感器样机，并通过在半物理实验台上的动态闭环实验，检验了该传感器的性能。