双馈风力发电系统调速范围宽、风能利用率高,在风力发电并网中有着良好的应用前景。现较多采用的PI控制器和矢量控制,存在对电机参数的依赖性强、动态解祸不佳问题。研究表明大部分是因为双馈风电系统含有大量的非线性环节造成的。为此本文采用积分滑模变控制,反馈线性化控制,基于扩张状态观测器的积分滑模变控制等非线性控制策略对双馈风力发电系统的优化控制进行了研究。　　本文首先分析和研究了双馈风力发电系统数学模型。针对风力发电的控制目标和数学模型中的非线性特性,设计了两种非线性控制策略,积分滑模变控制器和基于反馈线性化控制器。这两种控制策略均较好的解决了传统矢量控制对电机参数的依赖强以及动态解耦不佳问题。并对这两种策略的控制原理和优缺点进行了详细分析,在理论基础上提高了DFIG的适应性以及动态性能。　　其次结合滑模变的理论分析与研究,针对该算法存在的不足,引入状态观测器实时估计系统的扰动性,对产生滑模控制的抖振原因和削弱抖振的方法进行了研究。设计基于扩张状态观测器的积分滑模变控制算法,应用于DFIG非线性控制系统中,对该系统进行数学建模,能够有效的削弱了积分滑模变控制系统的抖振,以期达到系统的控制要求。　　最后,在PscAD仿真环境中,将上述几种非线性控制策略应用于DFIG矢量控制中,建立其系统模型。仿真结果表明:本文提出的控制策略均能实现双馈风力发电系统最大功率点跟踪以及有功功率和无功功率解耦。对仿真结果进行对比分析,发现基于滑模变结构的系统相对于反馈线性化控制系统有较好的解耦效果,较强的全局鲁棒性。而基于扩张状态观测器的积分滑模控制策略,有效的削弱了积分滑模变控制系统的抖阵问题,为双馈发电机励磁控制系统的设计奠定了理论基础。