风力发电被认为是现代电力系统中最有前途的可再生能源之一。由于海上风能资源丰富，视觉冲击和噪声冲击更小，因此成为当下学者们的研究热点。随着海上风电场的商业规模化，风力机的物理尺寸逐渐增加，有必要重新考虑风力机负载减轻的效果。且漂浮式海上风力发电机组没有固定底座，其浮式平台具有六个自由度，运动特性更加复杂。在此复杂的运行环境下，系统参数是难以确定的。风和波浪对结构的耦合作用也很难计算。亟需先进的控制方法来维持输出功率稳定并降低机组载荷。独立变桨距控制方法可以有效降低机组载荷，解决载荷分布不均匀的问题，同时能够维持输出功率稳定。风力发电机组控制系统的微小故障，将会对系统性能有不可预期的影响。那么所设计的控制器具有一定的容错能力，对于浮式风力机变桨距系统来说是有重要的理论意义及应用价值的。以下是本文完成的主要研究工作：
　　①研究海上浮式风电机组结构组成，空气动力学，水动力学和系泊系统。针对Spar式风力发电机的减载问题，分析了浮式风力机主要承受的载荷，阐述了载荷控制对于保证机组可靠稳定运行的重要性。将浮台的纵荡、横荡、垂荡、横摇、纵摇、艏摇六个刚体自由度和塔架一阶运动模态考虑在浮式风力机建模过程中，实现系统的高保真建模。
　　②针对浮式风力机变桨距系统的非线性及参数的不确定性，整合机组叶片轴向不平衡气动载荷的动态减载问题。首先，分析了叶片受力情况。然后，建立了更为精确的非线性动态系统模型。
　　③针对叶片承受轴向不平衡气动载荷的动态减载问题，且系统为多输入多输出非线性动态系统。因此，设计了神经自适应跟踪控制方法。该方法能够在正常情况下实现可靠的独立变桨距跟踪控制。考虑执行器故障和外部扰动的影响，建立了系统故障模型。设计了神经自适应容错跟踪控制方法，使实际输出桨距角在执行器故障的情况下，依旧能够有效跟踪期望桨距角。实现了最终一致有界稳定跟踪控制。
　　④基于FAST和MATLAB的联合仿真平台，对一台5MW Spar型浮式风力机进行仿真分析。最终验证了所提出的控制方法具有良好的控制效果和容错能力，能够稳定功率和降低载荷。