考虑到额定风速以上统一变桨距控制技术对于风力机载荷优化方面效果不佳，所以本文对风力发电系统独立变桨距控制技术进行研究。首先分析了风力发电机组的空气动力特性，并探讨了风力机的输出功率变化、转矩、推力三个性能指标。然后对独立变桨距控制的原理和控制目标进行陈述，并且在此基础上，分析了目前独立变桨距控制技术的两种常用的控制策略。根据本文的研究目标，建立了风力机的独立变桨距载荷优化的数学模型，并利用Coleman坐标变换实现了不同坐标系的转换，为控制器的设计做了铺垫。首先针对风力发电机组线性化的独立变桨距载荷模型，控制器采用了经典PI控制器和模糊PI控制器，而采用模糊PI的控制策略主要是针对风机具有强非线性和不确定的特点，在不同风况下控制器的参数能够及时跟随变化。仿真结果表明，当风速达到额定值以上时，与统一变桨距控制相比，上述控制策略不仅保证输出功率近似相等，而且减小了桨叶所承受的疲劳载荷，实现了对风力机组其它关键部件疲劳载荷的减小。针对风力发电机组具有不确定和典型非线性的特点，故本文研究了风力发电机组一种非线性控制方法，因为基于风机数学模型的控制设计方法不能体现出风机非线性及不确定性的特点，而且自适应及鲁棒性反馈控制方法目前还没有完全克服模型误差所产生的问题，所以本文将数据驱动思想与优化控制相结合研究风电系统独立变桨距载荷优化控制方法。首先利用风力发电系统的模型采样得到输入输出数据获取马尔科夫参数，此后构造了一个基于数据的状态观测器，最终获取最优反馈控制器。仿真表明该控制策略同样实现了风力机的控制目标-保证发电机转速、输出功率近似恒定，并减小倾斜和偏航疲劳载荷，达到控制要求。本文分别从系统的模型、输出功率及桨叶叶根载荷、倾斜弯矩和偏航弯矩三方面比较了上述三种风力机独立变桨距控制策略。最后得出数据驱动这一控制策略的效果最佳。