海上漂浮式风力机由于其环境载荷的复杂性，容易发生失稳甚至倾覆等现象，直接影响到风力机的发电量和寿命，需要对其加以控制保证平稳运行，增加可靠性。本文以5MW Spar型风力机为例，建立了风、浪、流载荷作用下的动力学模型，提出了扩展调谐质量阻尼器（Extended Tuned Mass Damper,ETMD）的控制策略，分析了系统各个参数对稳定性影响，并利用主动控制方法使得风力机塔架纵荡响应得到有效控制，最后加入非线性元素，研究其动力学特性。具体内容包括：　　首先，计算了漂浮式风力机的环境载荷。简化风轮气动模型并采用一维动量理论计算了风轮和塔架所受的气动载荷；采用Airy波理论计算了水质点的速度和加速度，再结合Morison方程得到了漂浮平台所受的波浪载荷及漂浮平台所受的流载荷。　　其次，针对调谐质量阻尼器（Tuned Mass Damper,TMD）具有的“调谐频率窄、占用空间大”等问题，提出了ETMD控制策略.建立了含ETMD的漂浮式风力机动力学模型，利用振型叠加法解耦求解了系统动力响应，分析了ETMD系统和塔架间的质量比、阻尼比、频率比对动力放大系数和调频宽度的影响。利用遗传算法对目标函数进行参数优化，对比分析了优化后ETMD的控制效果。　　再次，针对伺服电机控制响应问题，采用内外环控制策略，外环由主动控制算法计算目标作动力，内环通过控制电流输出实际作动力，使得内环电机输出力平稳跟踪外环作动力。外环部分设计了线性二次型（Linear Quadratic Regulator,LQR）最优控制器，控制塔架纵荡响应稳定性；此外还设计了滑模控制器（Sliding Mode Control,SMC），实现对风力机塔架减小动力响应的结构扩展主动调谐质量阻尼器（Expanded Active Tuned Mass Damper,EATMD）控制系统设计与仿真，评价了EATMD控制系统在SMC下的控制效果；内环部分利用基于矢量控制方法控制永磁同步直线电机电流实现了输出力快速平稳跟踪控制目标的目的。　　最后，提出一种调谐质量阻尼器-非线性能量阱（Tuned Mass Damper-Nonlinear Energy Sink,TMD-NES）混合控制的减振方法。建立动力学模型，使用复变量平均法求解了系统动力响应，基于Lyapunov理论分析平衡点稳定性，并用数值法验证了解析法的正确性。讨论了外激励幅值和NES非线性刚度变化的系统分岔行为，对比分析了无控制、单TMD、单NES及TMD-NES混合控制的抑振效果。