风能与石化和核电能源相比，具有开发成本较低，安全，清洁环境，可再生等优点，其开发潜力巨大，而如何在保证输出功率相同的情况下，减低风力发电机组的成本，提高风力发电的效率，就显得格外重要。变桨距系统是兆瓦级风力发电机组提高效率的关键技术之一，本文对变桨距液压控制系统进行了较为全面的理论分析和研究。　　首先介绍了定桨距和变桨距风力发电机组的特点。综述了国内外风力发电的现状和发展趋势。阐述了课题的研究意义，并提出了本文的主要研究内容。在空气动力学分析的基础上，简述了风力发电机组的工作原理，推导出变桨距风力机变桨机构的载荷情况。　　并且在此基础上对变桨距的驱动力矩、液压系统的负载力、流量和发热量进行了计算，完成了对兆瓦级风机液压系统的改造设计，解决了国产风机变桨距液压系统存在的一些问题。考虑到风机内部的体积有限，本文对液压元件进行了合理的选型，优化了液压站中液压元件的布局，将液压系统的工作原理和风机在各种工况下的液压回路进行了详细的分析。利用pro/e三维制图软件绘制了风力发电机组的三维示意图和变桨距液压系统液压站的三维图。　　作为一种变桨距控制的重要方法，独立变桨距执行机构的协调控制及控制特性至关重要。针对变桨机构液压系统的具体特性，首先利用键合图法建立了系统的数学模型，从而深入的剖析系统存在的问题。在此定性分析的基础上，在应用液压仿真工具如DSHplus，Automation Studio软件建立了液压系统的仿真模型和电控模型，再应用MATLAB-Simulink软件分析变桨距液压系统的静态特性和动态特性，将控制系统存在的问题进行量化。用此量化的结果作为控制优化目标，并且提出利用先进控制策略对系统进行优化的设想。本文主要考虑，在变桨距液压系统中加入PID控制器，使得控制系统的响应特性得到提高。通过模型仿真研究验证了，加入先进控制策略使得桨距角控制更加合理，同时可稳定输出功率、减小整机震动。　　利用Solidworks三维软件对风机的轮毂和塔架进行三维建模，计算轮毂和塔架的受力情况，用大型有限元分析软件ANSYS对轮毂和塔架进行静力分析，并对轮毂进行拓扑优化和质量优化，对塔架进行模态分析和质量优化。