筏式波浪能装置具有结构简单、部署灵活等优点,适用多种海况条件,在海洋探测浮标、海洋传感器网络、波浪能发电等领域应用广泛。然而,由于实际海况具有多变性和随机性的特点,使得筏式装置的实际输出功受到变化的工况制约,本文为提高装置的俘能功率,利用筏体水动力仿真、单自由度和二自由度的转换系统仿真、单自由度流体传动模型验证以及PTO系统参数优化等方法展开筏式波浪俘能装置效能研究。本研究首先介绍了波浪能发电装置的研究意义,针对国内外筏式研究中的核心问题—PTO输出不稳定现象,基于筏体运动预测思路制定了PTO系统的改进方向,即通过系统参数优化提高俘波及能量转换效果。为了准确、快速获得筏体-波浪耦合系统被频率特性,利用摆式筏体受力分析、CFD动网格仿真以及筏体运动预测解析模型,求解单筏体、多筏体随波运动的固有频率,并讨论了由于筏体造波现象造成的三筏体运动相位、幅值预测影响现象。利用水动力仿真结果,通过建立单、二自由度筏式装置的PTO系统流体传动数学模型,基于数值求解手段研究两种PTO系统的输出特性,通过流体仿真建模找到筏式装置在能量转换过程中影响效率的关键因素,提出了一种可以提高单、二自由度PTO系统输出功的主动控压系统并仿真研究其性能。为验证模型的准确性以及主动控压系统的实际效果,通过单自由度流体传动模型确定筏式装置元件类型,结合样机的强度、运动稳定性等边界条件,完成了筏式波浪能发电装置样机结构设计;根据测控需求,设计了数据采集系统与程序,在实验室搭建了PTO系统测试平台并进行了关键性能的模型验证,结果表明本研究模型可较好预测PTO系统性能,并且主动控压方式相较于无电磁阀控制情况,PTO样机的输出功率可以提高2至40倍。最终,以经验证的PTO模型为基础,开展了单、二自由度PTO系统参数优化。通过多变量深度优先搜索方法,在MATLAB-Simulink环境中数值求解PTO系统最优输出下的参数组。结果表明,在单自由度系统中蓄能器容积、液压马达排量取值下限,而蓄能器预充压力、液压缸排量取上限时可得系统的峰值输出;在二自由度系统中,应跟据液压马达与液压缸排量比,选择合适的蓄能器容积,并在合适的相位差区间对第二缸部分采用主动控压输出方式,即可将二自由度系统的输出最大化。在本研究基础上,未来可通过对蓄能器预充压力、电磁阀控制调整实现PTO系统性能的进一步提升。