风能是一种清洁的永续能源,风力发电逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分。随着风力发电应用的日益广泛,风力机组技术也进行大量革新,从失速控制发展到变桨距控制,从定速运行发展到变速恒频,从齿轮箱传动发展到无齿直驱和混合驱动技术。变桨距控制作为大型风力机组的关键技术之一,本文对电液比例液压变桨距控制系统进行了理论推导、仿真分析和实验验证。首先,本文在风力机空气动力学分析的基础上,提出风力机变桨距控制策略；改变传统的曲柄机构驱动桨叶旋转的统一变桨距方式,设计了摇块机构驱动叶片旋转的独立液压变桨距机构,通过理论分析与计算得出风力机在极端运行条件下变桨距所需推力,设计了变桨距液压系统。其次,建立了电液比例变桨距系统在风力机桨叶关桨和开桨运行液压回路的数学模型,通过Matlab/Simulink仿真,分析了在两个工作状态下系统的静动态特性,并基于Ziegler-Nichols方法确定比例放大器系数,优化了变桨距系统的动态特性；对风速、风轮转子、传动系统等环节建立仿真模型,联合变桨距系统模型搭建了风力机系统仿真模型,在不同的风况下,对整个风力机系统进行仿真,掌握风力机在变桨距过程中重要参数的变化。最后,搭建电液比例液压变桨距系统实验台,并与虚拟风力机进行联合仿真,仿真和实验结果验证了本文设计的变桨距控制系统能满足风力机正常运行,增益调度PI控制器能补偿风力机非线性的空气动力特性,很好的实现风力机在低风速下的最大风能捕获和高风速下的功率平稳输出。