为了提高风力发电机组的风能利用效率，改善输出电能质量，针对变速变桨风力发电系统的多工况运行、随机扰动大、不确定因素多、结构时变的复杂系统控制问题，给出了基于混杂自动机的控制结构，将变速变桨风力发电系统控制过程分成多个阶段。把模型信息和检测信息都分散化，结合预估控制给出各阶段控制器的算法。通过对某额定功率为1300kw的变速变桨风力机组进行建模和对控制算法进行仿真，并与常规的控制方法的控制效果进行了比较分析。仿真结果表明采用该建模和控制方法，既提高了变速变桨风力发电系统的风能的利用效率，也很好的改善了风力机输出电能质量。