در طی دهه ی گذشته، سیستم های انرژی بادی توجه زیادی را به عنوان یکی از موثر ترین منابع تجدید پذیر انرژی با دلایلی چون کاهش ذخایر، هزینه های بالا، و تاثیرات محیطی منابع انرژی سنتی به خود جلب کرده اند. امروزه، یکی از مسائل چالش برانگیز طراحی کنترلر هایی با عملکرد و کارایی مطلوب برای سیستم های توربین بادی سرعت متغیر می باشد. در این پایان نامه، تکنیک تعقیب نقطه دریافت حداکثر توان با رویکرد کنترل نسبت سرعت نوک برای توربین های بادی مقیاس کوچک ارائه شده است. به علاوه، به منظور سهولت پیاده سازی عملی، حذف سنسور های گران قیمت اندازه گیری سرعت باد و دقت مطلوب، از روشی نوین برای پیش بینی سرعت باد کوتاه مدت استفاده شده است. این روش شامل الگوریتم ترکیبی شبکه عصبی مصنوعی و بهینه سازی ازدحام ذرات می باشد که در آن وزن های شبکه بوسیله ی الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات به روز رسانی می شوند. در این پایا ن نامه پیشنهاد شده است در خصوص بهینه سازی توان (ناحیه دوم کاری)، از کنترلر فازی pi تطبیقی مستقیم برای تعقیب نقطه دریافت حداکثر توان توربین بادی متصل به ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم استفاده شود. کنترلر پیشنهادی با بهره گیری از قاعده تعدیل و تنظیم پارامتر های کنترل کننده فازی، توانسته است با وجود تغییرات سرعت باد به عملکرد مطلوب و بهینه با موفقیت دست یابد، به علاوه نسبت به تغییرات پارامتر های سیستم مقاوم باشد. همچنین، از ویژگی های دیگر روش و مدل پیشنهاد شده، کاهش ریپل نوسانات موجود در توان تحویلی به بار، ضریب توان توربین بادی (شاخص عملکردی حالت تعقیب نقطه حداکثر توان) و خروجی کنترلر (سیکل اشتغال) تحت شرایط تغییرات آزاد موجود در سرعت باد در مقایسه با کنترلر کلاسیک می باشد. برای نشان دادن عملکرد و تحلیل سیستماتیک روش پیشنهادی، توربین بادی متصل به بار در محیط matlab/simulink شبیه سازی شده است.