针对永磁风电机组中存在的主要非线性环节(风能捕获功率的复杂非线性、发电机的典型非线性)，设计风机转子角速度决策环节和非线性控制器，实现对风电机组的精确控制，达到全风速范围高效风能获取的目标。首先通过非线性观测器得到风速估计值，然后通过风能捕获功率的复杂非线性函数分析得到角速度参考值，最后利用角速度参考值与实际角速度值的差值驱动非线性控制器得到控制电压，以实现全程高效风能获取。针对风电机组模型，基于Lyapunov定理设计非线性控制器，能使实际角速度准确跟踪理想角速度的变化。仿真验证结果表明，非线性控制器的设计方法可行、有效。