随着煤炭、石油及天然气等常规能源的日益枯竭,从上个世纪人类已经在寻找新的可替代能源。目前可以大规模开发利用的莫过于风能、水能及太阳能。在近二十年,全国各地兴建水利工程,可开发之处已为数不多,这时风能的开发利用就迫在眉睫。但是由于风能是自然界中人类无法控制和预测的能量,具有强烈的随机性和不确定性,在世界各地的风电场由于风能的不稳定已发生很多大面积的脱网事故,这对整个大的电网是非常严重的冲击。目前风力发电机组装机容量已达到兆瓦级,在捕捉更多的风能变成电能的同时,我们也面临着更大的挑战和风险。这就需要更能先进优越的风能控制系统来调和其中的矛盾。本课题以液压变浆距调节控制系统为对象,通过理论分析和建模,分析提高风能利用方法和对策。　　本文首先应用三维造型软件及翼型数据软件,建立了5MW风机叶片的三维模型。使用翼型数据软件导出翼型各点坐标数据,通过笛卡尔坐标转化到三维空间建立模型,之后通过理论分析叶片空气动力学性能,最后在 FLUENT软件中分析叶片其中一段叶素翼型的表面压力及表面流场的分布情况。　　其次根据Kaimal速度谱建立了风场模型,通过MATLAB仿真得到随机风速分布图,然后建立了5MW风力机的模型,得到风力机在运行时的理论曲线。在额定风速以下时,通过调速来得到更大风能利用率来保证获得更多的风能,其中建立了自适应PID控制策略来保证系统具有较好的动态性能。　　最后在额定风速以上运行时通过变桨来调节和控制风能利用率,来保证风机在额定功率下运行。建立液压变桨控制方案,设计液压系统及选择液压系统元件。利用电液比例来控制液压缸的位移从而控制浆距角的大小,然后在通过角度反馈系统来调节给定电流的大小。建立关桨和开桨两个过程的数学模型,通过MATLAB仿真分析其动态响应较慢,然后分别对其通过PID调节,确定PID的参数,通过仿真其超调量较小,并大大降低了稳定时间。通过与风力机的模型的结合仿真,通过给定的风速证明液压变桨控制系统能根据控制规律给出一个浆距角,有效的调节控制风能利用,让最后输出的机械能稳定在目标值。　　本课题的研究成果为风力机液压变桨系统或类似的其它随动控制系统等对目标参量应与输入值实时对应的液压系统及机械系统运行要求的系统的性能分析和设计提供了参考,具有一定的工程价值。