风力发电机组系统动力学分析对于风电机组系统的安全运行有重要的意义。论文综合利用多体动力学、有限元技术、结构动力学理论,根据风力发电机组设计规范GL 2010,基于SIMPACK仿真软件对风机系统动力学建模进行了分析研究,获得了风力发电机组柔性塔架在湍流风激励下的动力特性和振动控制方法,具有较高的工程应用价值和理论意义。论文主要的研究内容和结论如下:(1)基于多体动力学理论和有限元方法建立兆瓦级风力发电机的刚柔耦合多体动力学模型,计算某大兆瓦风力发电机组固有频率与振型,并基于GL 2010标准和FAST软件对传动链模型进行验证。(2)结合空气动力学理论和风力机运行控制策略以SIMPACK为仿真平台建立风力机的气-弹-控耦合仿真模型,在此基础上对兆瓦级风力机的动力学特性进行分析。(3)建立风电机组不同的柔性支撑,并研究风力机塔筒在不同柔性地基下动力学特性。仿真结果表明随柔性地基刚度的降低,塔顶位移和塔基应力也随之增大,塔筒有损坏或倒塌风险,因此在刚度较小的地基下应采取额外措施以加固地基。(4)针对风力机的塔筒振动问题,提出基于调谐质量阻尼器的减振控制策略对桩土耦合作用下的塔筒结构振动进行了控制。仿真结果表明本文所设计的调谐质量阻尼器可有效降低塔顶位移以及塔基应力。