为加快能源结构改进,保护环境,发展低碳经济,加重可再生能源占比,中国正大力发展可再生能源,而波浪能作为一种具有较大发展潜力的清洁能源也不断受到关注。采用直驱发电方式的波浪能发电系统,易于维护且结构简单、可靠,有效提高了波浪能利用效率,正成为波能发电研究的热点。阿基米德浮子波能发电系统(Archimedes wave swing,AWS)作为首个直驱式发电装置,结构简单,效率较高。本文以直驱波能发电中的AWS系统为研究对象,对系统的浮子建模、永磁直线发电机(linear permanent magnet generator,LPMG)建模、最大功率追踪控制、三相电压型整流器(voltage source rectifer,VSR)控制以及储能单元的功率平滑控制等问题进行研究。当AWS与波浪发生共振时,LPMG能够输出最大功率。针对波浪能量最大功率追踪控制,研究了不同的波浪力条件:(1)在规则波浪力条件下,设计出幅值控制和幅相控制两种功率追踪算法,推导出最优反电磁力曲线,进一步确定参考电流值;(2)在不规则波浪力条件下,通过对线性系统的分析,推导出q轴参考电流。为了追踪参考电流,利用解耦控制实现对d轴和q轴电流的独立控制,最大化利用发电机容量。并按典型II型系统对PI控制器参数进行设计,实现电流追踪的快速性和抗干扰性。通过空间电压矢量脉宽调制(space voltage vector pulse width modulation,SVPWM)控制实现对三相VSR的控制。由于浮子的往复运动,使得动子运动速度的幅值和方向都变化,导致了发电机输出功率、端电压、频率的变化。输出电能的这种特点,使得其不能满足使用的条件,功率调节就变得重要起来,因此文章研究了储能单元在AWS输出功率平滑中的作用。为了平滑发电机的输出功率,通过电池储能对输出功率进行补偿和存储,实现了发电机输出电压和功率维持在一定范围内。在以上模型和控制方式及分析的基础上,建立了AWS发电及其控制系统的MATLAB/SIMULINK仿真平台,分别仿真了AWS系统在空载条件下、不可控整流条件下、最优控制算法的规则波和不规则波条件下、波浪力变化条件下的运行,并对仿真结果进行对比分析。仿真结果显示,幅相控制算法能够输出更多功率,设计的最大功率追踪算法能够适用于不规则波浪力,验证了所建立模型的正确性和各个子部分控制方式的有效性。