为解决风力机系统现场实验条件的限制,需要构建实验室环境下的风力机模拟系统,可以开发不同的控制算法,优化风力机模型,灵活改变实验参数,这对于风力机系统的研究具有实用价值和现实意义。本文首先阐述了风力机的空气动力学特性,然后对风力机系统与模拟系统组成结构进行介绍说明,再通过相似性理论对风力机系统进行缩比,并推导各项参数的缩比比例。其次对基于加速度反馈控制策略下的风力机模拟系统进行研究,分析其稳定情况,对于该控制策略中出现的问题进行研究,结合传统的优化方法(加速度反馈回路滤波)分析风力机模拟系统稳定性分析,研究其优缺点,在此基础上提出改进型加速度反馈控制的风力机模拟系统,并与传统方法进行比较,比较两种方法对于实际风力机系统动态特性的复现情况,并在MATLAB/Simulink中仿真,验证仿真结果与理论分析的一致性。再次,在加速度反馈控制策略的基础上提出一种高精度风力机模拟系统控制策略,简化风力机模拟系统模型,消去由于加速度项存在引入的不稳定因素,通过推导模拟系统的传递函数,分析该控制策略的稳定性,推导稳定条件,并在MATLAB/Simulink中仿真,验证仿真结果与理论分析的一致性。最后搭建风力机模拟系统的半实物仿真平台,设计硬件电路部分与软件仿真部分,对改进型加速度反馈控制策略的风力机模拟系统和高精度控制策略的风力机模拟系统进行实验验证,分析两种控制策略下模拟系统的动态特性,实验结果证明了理论分析的可靠性与正确性。