变桨距驱动系统是风力机的重要组成部分,变桨距驱动系统的可靠性、快速性是变桨距风力机取代定桨距风力机的基础。本文以3MW风电系统为研究背景,设计了一种变桨距驱动系统,主要包括硬件和软件设计,并建立变桨距系统仿真模型,以计算机仿真的方式对所设计的系统进行仿真验证。最后,提出一种提高变桨距驱动系统可靠性的方法。通过分析变桨距驱动系统的结构和变桨力矩的特点,提出了变桨距系统的控制要求,根据变桨距的控制要求设计了变桨距驱动器硬件电路,包括主电路、检测电路、DSP外围电路、串行通信电路和后备电源及监测电路等,给出器件参数选取的方法和器件型号选取的原因；设计了软件控制结构,包括主程序、PWM波产生程序、双闭环控制程序和串行通信程序等。为了验证变桨系统设计的合理性,建立了变桨距系统仿真模型,包括变桨距力矩模型和变桨距驱动系统模型。分别以PID和Fuzzy-PID为位置调节器对电路器件参数、调节器的采样时间、双闭环的采样时间等参数的设定进行了验证。最后,为了提高风力发电系统中变桨距驱动器的可靠性,提出了以检测IGBT导通压降为基础,采用新息灰预测算法的变桨距驱动器故障预测的方法。该方法用IGBT导通压降的历史数据建立GM(1,1)灰预测模型,对IGBT将来时刻的导通压降进行预测,一旦IGBT预测导通压降超过阈值,系统报警并收桨,提高风机收桨可靠性。提出自动变步长灰预测的方法,并通过实验数据得出选取步长的经验公式。实验结果表明等维新陈代谢灰预测可有效预测出IGBT导通压降,可提高风机收桨的可靠性。