Nghiên cứu của P. Fuglsang, H.A. Madsen [14] về phương pháp tối ưu cho roto của tuốc bin gió trục ngang. Mục đích của phương pháp này là tạo ra giá thành
Trục của bánh răng trung
tâm và trục của máy phát Vành răng trong
Bánh răng vệ tinh
nhỏ nhất của điện gió. Ali Vardar and Bulenr Eker [15] cũng đưa ra một thiết kế roto rất quan trọng cho máy phát điện sức gió trục ngang vì nó làm tăng hiệu suất của máy phát điện.
Sử dụng mô hình phân tích ngẫu nhiên thiết kế máy phát điện gió trục ngang nhằm đạt được giá thành nhỏ nhất. Mô hình này thường ứng dụng cho máy phát điện gió loại nhỏ do tác giả Bernardo Fortunato and Giovanni Mummolo [16].
Một nghiên cứu khác của G.R. Collecutt, R.G.J. Flay [17]về tối ưu các thông số thiết kế của tuốc bin trục ngang. Kết quả cho thấy là giá thành của điện năng nhỏ hơn đến 10% so với thiết kế thông thường với cùng tốc độ gió như nhau.
Ở Việt Nam, nghiên cứu có của nhóm nghiên cứu do PGS-TSKH Nguyễn Phùng Quang [18] về thiết kế và chế tạo máy phát điện sức gió công suất 20 kW. Nghiên cứu tập trung chủ yếu vào việc xây dựng các bộ điều khiển: bộ điều khiển nạp bank accu, bộ điều khiển công suất phát, bộ nghịch lưu và tích hợp với hệ thống turbine gió và máy phát nhập ngoại. Đây là hệ thống turbine kiểu trục ngang, có các thông số kỹ thuật như sau: Dải tốc độ gió hoạt động: 3-14 m/s; tốc độ gió giới hạn: 16 m/s; tốc độ tối đa của cánh tua bin: 160 vòng/phút; đường kính mặt quét cánh tua bin: 10,4 m; công suất phát điện định mức: 20 kW; điện áp điều chế: 380 VAC/220 VAC, tần số 50 Hz; điện áp một chiều trung gian: 120-240 VDC; sử dụng loại tua bin 3 cánh; khối lượng trạm phát điện sức gió: 750 kg; khối lượng hệ thống cột đỡ: 3.500 kg; chiều cao cột đỡ: 30 m; điều khiển hiện trường: DSP loại TMS320F2812 của TI và điều khiển hệ thống: PLC S7-200 của Siemens.