传统能源短缺是人类面临的一大危机。用传统能源制备电能时易引发温室效应、雾霾等其他目前日益严重的环境污染问题。利用海洋波浪能来驱动俘能系统将波浪能转换为可利用的电能,为沿海和海岛等电能输送困难的地区提供了不依赖传统能源而制备电能的方案。众多波浪能转换装置中,筏式波浪能转换装置因其浮体顺波向布置依靠浮体与浮体之间的相对转动来驱动液压俘能系统俘获并转换能量,使得装置“骑”在波浪上而具有较强的生存能力和相对较高俘获效率,因此用筏式波浪能转换装置提取和利用波浪能具有广阔的应用前景。波浪能转换装置研发过程复杂,其中装置俘获性能和转换性能是十分基础和关键的工作。本文采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法,围绕着两节筏式波浪能转换装置的俘获性能及其液压俘能系统开展了系统而又深入的研究。论文首先采用整体建模和状态空间组装的思想建立了两节筏式装置状态空间时域计算模型并给出了该状态空间模型的实现方式,解决了以往采用独立建模方式所得的时域计算模型中由于辐射力卷积项导致数值模拟时计算量大和不利于控制系统设计而将其辐射力卷积项用状态空间替代时所需辨识的辐射力卷积项元素又过多的问题,为后续液压俘能系统和控制策略的研究提供了便于数值模拟的时域计算模型。通过与以往文献对比验证了所建立状态空间时域计算模型的有效性。同时基于该状态空间时域计算模型,对典型阻尼俘能系统俘能特性进行了研究。研究表明在大部分规则波况下,装置在库仑阻尼俘能系统下的峰值俘获宽度比要比在线性阻尼俘能系统下的要大。然后在状态空间时域计算模型的基础上,针对以往研究筏式装置俘获性能时将其液压俘能系统视为线性系统忽略液压元件和回路动态的问题,建立了液压俘能系统模型,研究了装置在液压俘能系统下的俘能特性。研究表明近似方波变化的液压俘能系统作用力是引起装置在液压俘能系统下俘能行为与在线性俘能系统下俘能行为不同的原因,且最佳液压俘能系统参数主要取决于波浪周期。并进一步建立了考虑液压元件摩擦、泄漏和压降等因素的液压俘能系统模型,讨论了这些因素对装置俘获性能和转换性能的影响及各元件损失和效率随波况的变化规律。研究结果表明这些因素对装置俘获性能影响较小但对转换性能影响较大,且各元件损失随波幅的增大或者筏体长度与波长之比接近最佳比值时而增大、随波浪周期增大先增大后减小。为提高筏式装置的俘获性能,对装置进行了锁定控制研究。针对多体多运动自由度的筏式装置在锁定控制中锁定持续时间难以确定且当考虑液压俘能系统本身效应时锁定持续时间的确定异常复杂的问题,提出采用简化液压俘能系统为库仑阻尼系统来寻求锁定控制律的方法。基于最优控制方法给出了能够避免直接求取锁定持续时间的最优锁定控制律和数值算法,并将该控制律应用于液压俘能系统评估了锁定控制给装置带来的效益。研究结果表明锁定控制在中、大波浪周期下均能很好地提高装置的俘获性能,但在小波浪周期下其对装置俘获性能的提升却有负作用。针对锁定控制在小波浪周期下对装置俘获性能提升有负作用的问题,研究了一种能避免实时调节液压俘能系统参数同时又能提高装置在小波浪周期下俘获性能的液压俘能系统各腔独立控制策略。通过采用4个换向阀来独立控制两俘能液压缸各腔是否与高、低压蓄能器接通,并基于最优控制理论的方法给出了各换向阀的独立控制律。研究表明独立控制在中、小波浪周期下给装置带来的效益要比锁定控制带来的效益要大,而在大波浪周期下其结果刚好相反,与锁定控制具有一定的互补性。最后研制了一个缩尺比半物理实验平台,对本文的研究内容进行了相关的实验验证。实验结果表明了本文上述仿真研究结果正确性和提出控制策略的有效性。