直驱式波浪能发电系统具有结构简单、能源转换环节少等优势,在波浪能发电领域被寄予厚望。但波浪环境复杂,导致不同波浪环境下直驱式波浪能发电系统的高性能波能跟踪控制极具挑战性。本文面向规则、不规则、季节性变化等波浪环境下的最大波能跟踪控制需求,提出了精确的最大波能跟踪控制数学模型以及有针对性的控制方案,解决了不同波浪环境下的最大波能跟踪控制问题。主要研究工作如下:首先,针对规则波浪环境下系统数学模型不精确的问题,提出了一种反步滑模最大波能跟踪控制策略。具体地,通过跟踪波浪位移、速度,使装置与波浪发生共振,获得参考电流信号;进而,采用反步滑模控制策略跟踪参考电流信号,确保跟踪控制系统的鲁棒性。仿真结果表明在精确的最大波能跟踪控制数学模型下所设计的控制策略可准确地对参考信号实现跟踪,有效地完成最大波能跟踪控制。其次,针对不规则波浪环境下的复杂扰动快速精准抑制问题,提出了一种基于有限时间扰动观测器的非奇异终端滑模最大波能跟踪控制策略。具体地,设计了一种有限时间扰动观测器,能够精确有效地处理系统中存在的未知非线性、未建模动态以及风、流等外界未知扰动;进而,分别设计d轴和q轴电流跟踪控制器,实现对参考电流值的精确跟踪。仿真结果分析表明在不规则波浪环境下所设计的控制策略可在5秒内对扰动实现抑制,相比于传统的非奇异终端滑模控制算法提升了约37.05%的波浪能捕获。最后,针对季节性变化波浪环境下波能跟踪控制性能适应性差的问题,提出了一种基于弹簧共振辅助系统的最大波能精准跟踪控制策略。具体地,根据海况信息,选择合适的弹簧振子辅助装置与波浪产生共振;在控制端设计基于有限时间扰动观测器的积分滑模控制策略,提升系统的最大波能跟踪控制精度。仿真结果和比较分析表明所设计的控制策略提升了系统的适应性并在春季和秋季波浪环境下分别比传统的反步控制策略捕获的波浪能提升了约50.12%和26.45%。综上,本文研究了不同波浪环境下的最大波能跟踪控制问题。对波浪位移和速度信号的跟踪,实现最大波能跟踪;在有限时间内估计系统中的未知扰动,提升系统跟踪精度;为提升系统适应性,结合弹簧共振辅助系统设计了最大波能精准跟踪控制策略。