风能作为一种绿色、清洁可再生能源之一,越来越受到人们的关注与探索。但是,随着风电机组容量在电网中的比例也不断地增大,电网对风电机组并网要求也越来越严。并且现有风力发电技术的也存在很多问题,如低电压穿越、电压波形畸变、机组无功功率的支撑能力不满足要求等。因此,我们现在主要任务是利用先进的控制技术来解决现有风力发电机组中存在的问题来提高风力发电效率以及发电质量。本课题在提出一种新型风机控制系统的基础上,首先对新型风机的物理结构以及运行特性进行了分析和概述,并且对新型风机进行了动力学建模分析,并最终得出该新型风机并网后的数学模型。然后针对新型风机中的主要控制目标调速电机即永磁同步电机的建模以及控制策略和运行特性进行了深入分析和研究。运用磁场定向原理对永磁同步电机建立不同坐标下的数学模型,并且运用矢量控制分析方法,建立永磁同步电机的输出功率以及励磁控制参数的数学表达式,并对比和分析了永磁同步电机的常用的几种矢量控制方法,得出较为理想的矢量控制策略。同时,本文选择id=0矢量控制作为电机控制策略,深入分析了矢量控制的调制策略的基本原理,并在MATLAB/Simulink仿真软件的基础上分别建立了基于正弦脉宽调制(SPWM)以及空间电压矢量调制永磁同步电机的PI控制仿真模型。由于常规的PI控制是完全基于系统参数模型的控制策略,当系统参数发生变化或者负载不定时的控制效果并不理想。因此,本文针对永磁同步电机模型的非线性提出了基于反步设计的鲁棒自适应控制算法以及神经网络控制方法下的调速控制策略,所设计控制策略不仅对系统模型参数的未知时变性有较强的鲁棒性,而且对外界环境引起负载的干扰有良好的控制效果。并且通过基于李雅普诺夫稳定性证明方法对系统进行了稳定性分析。这些非线性控制策略不需要大量的系统模型参数信息,并且结构简单,计算方便,能实现良好的速度跟踪效果并且保证系统的稳定性。最后通过MALAB软件进行了系统仿真,证明了所设计控制策略的稳定性并具有良好的跟踪效果。