风能作为可再生能源，越来越受到人类的重视。风力发电是利用风能的主要形式，变速变桨型风力机是目前兆瓦级风力机的主流机型。风轮的气动性能直接决定风力机功率输出的大小；在高风速阶段，变桨距控制是功率控制的主要方式，它能够使风力机安全稳定地运行。因此，本文进行了风力机气动性能的分析及变桨距控制的研究。主要内容如下：　　 首先，基于叶素理论，用优化了的诱导因子方法求出叶片沿叶展方向上各个叶素的弦长和扭角。应用Profili翼型软件获得所选翼型的形状数据和性能参数。通过坐标变换，获得各个叶素的空间坐标，并用Solidworks进行了三维建模。　　 其次，将动量定理和叶素理论结合，推导出关于影响叶片气动性能相关参数的表达式。在考虑风力机结构的基础上建立了叶片关于惯性坐标系的坐标系统，将风力机结构参数对气动性能的影响引入气动性能的计算，应用Matlab软件进行了数值计算，获得叶尖速比、安装角等对风能利用系数的影响关系。分析结果表明，在最优叶尖速比处，风能利用系数最大；安装角大小的变化对功率影响明显。同时，也为后续变桨距控制器的设计提供理论数据。　　 再次，基于机理法建立风力机各个子系统的数学模型，进而建立整机数学模型。由于风力发电系统模型的非线性比较强，因此应用Matlab/Simulink工具箱搭建仿真模块，为变桨距控制提供整机模型。　　 最后，通过风轮的气动性能分析结果，给出风力机的控制策略。由于风能利用系数与桨距角大小的关系是非线性的，因此应用模糊PID参数整定控制方法设计了模糊控制器，并应用fuzzy模块实现。将建立的控制器应用在变桨距控制中并进行仿真，仿真结果表明，该控制器使风力机在高风速条件下实现了恒功率输出，达到了设计要求。