在现代化社会中,人类长期对化石能源的攫取已经造成了能源资源短缺的现象。风能是一种可再生能源,具有无污染、可靠性高等优点,已逐渐成为世界各国在新能源领域的重点开发对象。风力发电机组可以捕获风能并将其转换为电能进行输出,是风能开发的重要设备。由于风速具有波动性、时变性以及风力发电机组自身存在的非线性、时滞性等特性,这会影响风力发电机组对输出功率的控制。随着风电行业的发展,风电设备和控制技术也在不断革新。其中,变桨距控制在平滑机组功率方面有着巨大的进步,是一种广泛应用于大型风力发电机组中的功率控制方式。论文将变桨距风力发电机组设为研究对象,以稳定输出功率为实验目标,提出了一种可以有效稳定机组输出功率的变桨距控制策略。论文首先介绍了风力发电机组的整体结构和作用,对风力机的空气动力学特性和变桨距控制的工作原理进行分析,通过Matlab/Simulink搭建了风电系统的仿真实验模型以及实验需要用到的组合风速模型,而后进一步设计了以比例-积分-微分控制器（Proportion Integration Differentiation,PID）作为变桨距功率控制器的风力发电机组仿真实验。通过实验分析了系统输出功率产生的波动原因并验证了所搭模型的有效性。这为后续变桨距控制研究提供了实验平台。其次,为了平滑机组在风速波动环境下的输出功率,需要对机组的变桨距功率控制器参数进行优化。控制器参数优化是一种复杂的函数问题。考虑到控制器参数中含有许多极值点,常规的参数优化方法实现起来费时费力,较为麻烦,但是依靠元启发式算法来求解这类复杂问题时,可以快速得到良好的解决方案。布谷鸟搜索算法作为一种新颖的元启发式算法,已经在部分控制领域和函数优化问题上得到实际应用。因此,论文引入布谷鸟搜索算法,并针对其在实际应用场景中存在的问题采用紧凑机制和田口方法进行改进,提出了基于田口方法的紧凑型布谷鸟搜索算法（Compact Cuckoo Search Algorithm Based on Taguchi Method,tc CS）,该算法可以有效节省运行空间,具有良好的寻优性能。这为后续控制器参数优化提供了有力的算法支撑。最后,为了改善控制器对机组输出功率的控制效果,采用自抗扰控制和模糊逻辑控制相结合的方式,设计出了模糊自抗扰控制器。在对风电系统理论分析的基础上,进一步建立了以模糊自抗扰控制器作为变桨距功率控制器的风力发电机组仿真实验模型。并将前文提出的tc CS算法应用于模糊自抗扰控制器中,提出了基于tc CS算法的模糊自抗扰变桨距控制策略。实验结果表明,该策略能够有效稳定风力发电机组的输出功率,提高系统的电能质量,减少机组并网时可能产生的安全隐患。