风力发电作为世界上发展最快的绿色能源技术,有着良好的应用前景,与其他能源技术相比成本低、对环境影响小。开发利用风能来满足人们对电能的需求对于缓解能源短缺现状、保护环境具有重要意义。优化风能转换系统(Wind Energy Conversion Systems,WECSs)的性能,提高其工作效率是充分利用风能的重要手段。目前,变速变桨风机以其优良的性能成为人们的首选,变速变桨风机是具有高度非线性的时变系统,这类系统通常用增益调度方法来进行控制。然而,传统的增益调度方法在应用过程中有一些不足,不仅费时费力,而且设计出的控制器无法保证系统在整个运行区域的性能。针对传统增益调度控制的缺陷,本文采用线性参数变化(Linear Parameter Varying,LPV)增益调度控制法来为变速变桨风机设计控制器,用雅克比线性化方法建立了变速变桨风机的LPV模型,用诱导L2-范数作为性能度量,在设计方法上,采用在参数依赖下的H∞鲁棒控制,设计出的控制器增益能够随着参数的变化进行实时调整。这种方法不仅简化了调度算法,而且使系统在整个运行区域内具有一定的鲁棒性和良好的动态性能。通过运用相关定理,本文将控制器的设计问题转化成对一系列线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality,LMI)进行求解,由于参数的连续性,求解的LMI有无数多个,为了解决这个问题,引入多胞型的概念,在此基础上,只需对每个顶点设计控制器,然后通过简单的线性组合就能得到整个系统的控制器,这样只需求解有限个LMI。最后,以双馈风机为仿真对象,用LPV增益调度控制为其设计了在低风速下的控制器。仿真结果表明,风机转速能很好跟踪风速,同时实现了风能捕获最大化,达到了控制目的。