本文以双PWM变换器控制的直驱式永磁同步风力发电系统为研究对象。介绍了系统各组成部分的数学模型;确定了通过对发电机电磁转矩的有效控制实现最大功率追踪的策略;设计了基于转子磁场定向的电流闭环控制系统。在此基础上,在Matlab/Simulink中搭建了有位置/速度传感器直驱风电矢量控制系统的仿真模型,仿真结果表明系统能够实现最大功率追踪,动、静态性能良好。在αβγ三维坐标系下分析了SVPWM的一般原理,研究了不同零矢量分配方式对电压源型逆变器输出共模电压、直流母线电压利用率、输出电能质量和开关损耗方面的影响,并提出了一种能够有效抑制共模电压的零序分量周期平衡的SVPWM方法。为了降低风力发电运行成本,克服实际系统中机械式传感器不易装配等问题,本文研究了基于简化卡尔曼滤波器位置/速度估计算法的无传感器控制技术。选取转子位置和转速作为状态变量,两相定子电流作为输入,建立了永磁同步发电机状态估计离散模型,实现对转子位置和速度的准确估计。仿真结果表明,这种方法能够准确估计出电机的转子位置和转速信息,动静态性能良好,并基于此实现了最大功率追踪控制。本文还研究了基于扩展电动势锁相环的发电机转子位置/速度估计方法,仿真比较表明,简化卡尔曼滤波估计算法在稳态、动态估计性能上要优于这种方法。文章首先完成了双PWM变换器驱动电路的设计。其次,编写了三种SVPWM方法的DSP程序,实验验证了零矢量对SVPWM的影响。然后,进行了风速稳定和突变时的有位置/速度传感器系统的运行实验,实验结果验证了最大功率追踪方案的有效性。最后,编写了简化卡尔曼滤波器估计算法DSP程序,进行了无位置/速度传感器矢量控制系统运行实验,实验结果表明所用估计算法能够准确估计出电子转子位置和转速信息。