由于风的随机性、波动性等特征,风电机组的输出功率也处于不断变化状态。风机并网后,风机输出功率的不断变化对电力系统集成、运行和控制造成重大挑战,特别是当有风电场向电网注入大量电力时,严重影响电网电能质量。因此,越来越期望对叶片桨距角进行精确调整,从而调整风电机组的输出功率。本文以永磁同步风电机组为研究对象,对风电机组的变桨距控制系统展开深入研究,实现对桨距角的有效控制。本文主要做了以下三个方面的内容:(1)提出了一种基于改进自抗扰控制器(Active Disturbance Rejection Controller,ADRC)的变桨距控制方法。通过引用一种连续平滑的非线性函数对传统自抗扰控制器进行改进,该方法有效缓解传统非线性函数在分界点处不平滑而导致的系统不稳定问题,进一步提高了系统的抗扰动性能。控制器以风机给定功率和系统输出功率做为输入信号,经过对信号的估计及补偿,得到合适的桨距角值,有效维持风电机组输出功率的稳定性。(2)针对自抗扰控制器参数繁多,且难以整定的问题,本文引入一种利用粒子群改进灰狼算法的优化算法,对ADRC的控制参数进行优化整定,有效解决了参数难以整定的问题,提高了所得参数的可靠性。采用粒子群改进的灰狼优化算法优化后的自抗扰控制器具有良好的控制效果,其响应速度快,调节时间短,且系统具有很强的稳定性。(3)为提高变桨电机伺服系统控制精度,要求该系统对外部扰动具有较好的抑制作用,且能对快速变换的信号具有良好的动态响应性能,研究了一种基于自抗扰的永磁同步电机位置伺服控制系统,将速度环和位置环整合成一个二阶的ADRC控制器,电流环采用传统的PI控制器。通过一系列仿真验证,该方法提高了系统响应的快速性和抗扰性。