风能作为可再生能源的一种,其商业价值高、发展潜力大,并且清洁环保。考虑风的时变性,若采用常规的PID控制不仅需要建立精准的控制模型,而且无法改善系统运行的稳定性。故而引入F-PID控制来实现机组的最大运行效率。本文以3MW风力发电机组的控制系统作为主要研究对象,设计出F-PID控制器,以德国Beckhoff公司生产的CX1020嵌入式PC控制器为核心,组成了机组的PAC控制系统,完成整体设计需求。(1)首先介绍了风力发电机组的相关知识及应用,包括了偏航控制原理、变桨控制功率调节及温度控制系统等基础知识。(2)依据智能模糊控制原理,完成对偏航系统和变桨系统的模糊控制参数自整定的设计,并在MATLAB/simulink仿真中分别建立F-PID和常规控制PID模型,查验F-PID是否能改善机组性能,再把所设计好的程序送到PLC中调用,论证实验的可行性。(3)文章的最后一部分阐述了温度对风机控制系统造成的影响,并设计出变流系统、变桨系统的温度检测回路及控制回路,既能够保证控制系统运行在合理的温度环境下,又能为温控装置的检查与维护提供技术支撑。将F-PID仿真结果同常规PID控制仿真结果做对比得出:在偏航控制系统风向角度的变化中F-PID比常规PID反应速度快,超调量小,调节时间只需8s即可稳定。在变桨最大功率追踪仿真对比实验发现:当遇到大风速段时,F-PID相对常规PID控制更能快速有效的将功率维持在一个额定值附近。综合上述两者对比分析得出结论:在F-PID控制下的系统达到稳定不仅所需时间短,而且鲁棒性能强,因此可以广泛应用于风力发电机组自动控制系统设计中。