随着风力机技术的不断发展以及对于清洁能源的需求日益提高,风力发电机叶片的保护与控制越来越受到领域内科研人员的关注。风力机叶片作为一种柔性体,多采用复合材料制得,本身刚度较低,在风的作用下表现出弹性体的动力学特性。对于风力机叶片在风力作用下的数学模型的建立尤为关键,特别是对于作用力的表述,关系到模型是否能精确、合理地对叶片在风载荷下的气弹振动进行仿真。本文先后选取多种气弹模型与气动力表达式,从不同的角度对叶片的气动力作用下的气弹稳定性问题进行研究。其中包括经过小范围线性近似化以后的叶片非线性气动力作用下的ONERA模型,该种模型对于仿真和预测二维截面振动具有较好的效果。在控制方式的选择方面,本文选取了最优PID控制、模型预测控制、滑模变结构控制和GAPID控制等控制方式对叶片的气弹振动进行控制。经过控制后的叶片气弹振动得到较大减弱,并且可以在相对较短时间内实现振动的衰减,控制效果良好。控制方式的物理实现包括电子变桨、液压变桨以及蒙皮内置作动器进行实现。体现在气弹模型的联动方面,可以通过构造准确的作动器数学模型进行并联,并且加以控制。本文还从三维角度对于叶片尾缘襟翼进行CFD分析和研究,所选用的GURNEY固定襟翼具有较好的增升特性,并且在考虑气动阻尼的情况下,能够在工况风速时减小叶片振动。该种方法将二维翼型截面分析与三维气动仿真研究进行联动,更为准确和实际地对于叶片在三维空间内工作的气弹行为进行仿真。