近年来,风电机组的单机容量持续增大,叶片更长、塔架更高,对系统动力学特性要求越来越高,建立准确的动力学模型并进行仿真分析是风机的前期设计重要环节。根据国际通用标准GL2010及IEC614000,建立刚柔耦合系统多体动力学模型和整机的联合仿真控制模型,对风力发电机组的整机动力学模型进行研究,具有理论和工程应用意义。论文的主要研究工作如下:1)根据风力发电机叶片的气动特性,建立了风力发电机传统的气动数学模型,然后结合本文所用到的风电机组结构,利用拉格朗日动力学公式的基本原理,建立了准确的三自由度传动链动力学方程,为之后的动力学仿真分析奠定理论基础。2)建立了刚柔耦合的多体动力学模型,对多体动力学模型进行频域和时域分析,经计算得出模型的固有频率和激励频率,通过傅里叶变换原理找出了该模型存在的危险共振频率。3)以双馈电机的运行原理,分别设计了网侧和机侧矢量控制方案,建立双馈电机矢量控制模型,并将以矢量控制为基础的双馈电机模型和所建立的传统气动模型进行耦合,建立了包含双馈电机的气动整机模型,该模型能够模拟理想状态时风电机组的运行情况,能够实现变桨模拟、最大风能追踪、双馈电机的并网、有功和无功功率的解耦控制等。4)将多体动力学模型和矢量控制的双馈电机模型进行耦合,建立气-弹-机电多场耦合的动力学模型,并在原来统一变桨的基础上提出基于载荷反馈的独立变桨控制系统模型,为风机的仿真研究提出一种分析整机动态载荷及响应的新模型和新方法,得出独立变桨控制能够有效地减少由于塔影效应而造成叶片的偏航和俯仰弯矩不平衡的结论,具有实际工程应用价值。