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进入21世纪，社会的飞速发展，使人类对能源需求逐年剧增。煤炭、石油等一次能源占据了世界能源结构的主体，但其储量的不断减少，势必会引起更大的能源危机。其次，这些传统一次能源的开采与利用也给人们的生活质量带来一系列影响。因此，如何通过开发新的可再生清洁能源，调整全球能源结构，已成为关乎人类命运之大事。 海洋中蕴藏着丰富的各种形式的能量，能够为人类提供充足的可再生清洁能源。波浪能变化幅度小、能量密度高、可预测性较好，具有极高的开发潜力与利用价值。国外对波浪能发电的研究已具有一定时间的积累，正向着大规模利用的方向发展。研究波浪能发电技术，对我国的海洋经济、军事建设及世界能源可持续发展意义重大。 振荡浮子式发电系统是常见的波浪发电解决方案之一，国内研究主要集中于浮子结构和永磁直线发电机的设计与优化，而在最大波浪能捕获算法优化与发电系统无传感器运行控制研究较少。论文通过综述国内外波浪发电技术研究现状，分析振荡浮子式发电系统工作原理，研究波浪捕获结构、能量转换结构（即永磁直线电机）结构及其数学模型。通过整合波浪捕获结构与永磁直线电机的数学模型，运用李雅普诺夫方法分析系统运行稳定性，获得稳定性条件，仿真结果证明了稳定性条件的准确性。基于系统稳定性和频域模型下功率输出特性，改进经典变步长扰动观察法，增加分区域变步长项和上下界项，实现最大波浪能捕获，有效提高系统最优值跟踪的抗干扰能力，使系统能较快重新追踪到最优值点附近。采用滑模观测器进行速度和位置估计的无传感器控制，为抑制估计值的抖振现象，平缓滑模运动的切换过程，将观测器中的开关函数替换成Sigmoid函数。为解决滑模观测器输出通过低通滤波器后的相位延迟问题，基于反电动势动态模型，提出二次观测环节，仿真结果表明改进的滑模观测器能够有效抑制抖振和对相位延迟进行补偿。