随着传统能源日益短缺和环境污染加剧,清洁可再生能源的使用越来越受到人们的关注和欢迎,开发利用海洋能进行供电已经逐步成为一种趋势,并将在未来社会中扮演重要的角色。波浪能作为清洁能源的一种,已经逐步走向人们的视野。随着广大学者对波浪能发电的不断研究和深入,各式各样的波浪能发电装置也越来越多,同时面临的问题也越来越复杂,其中最为显著的就是波浪的随机性和不可预测性,造成了波浪能发电装置性能的不稳定、设计不合理等一系列问题。目前,应对波浪的随机性和不可预测性的方法主要有三种:模型试验、理论或数值方法计算和下海实地试验观测。本文结合模型试验、理论或数值方法计算两种方法来搭建波浪能发电模拟试验台,不仅能够更加真实的模拟海上实际情况,同时也为保证合理设计波浪能发电装置以及充分利用波浪能进行发电提供指导。因此,搭建模拟试验平台对研究波浪能发电具有非常重要的实际意义。本文涵盖的内容包括如下研究工作:(1)针对波浪的随机性和不可预测性,本文设计搭建了波浪能发电模拟试验台。根据振荡浮子式波浪能发电装置的原理,提出了波浪能发电模拟试验台整体机械结构方案和液压系统方案。然后,对其发电回路和波浪模拟回路进行具体分析。为保证整个试验平台的合理设计,分别对发电回路和波浪模拟回路的各元件进行了选型设计,并对各元件进行了数值计算校核。(2)依据波浪能发电模拟试验台整体设计方案,绘制了海浪模拟系统结构和信号流程图。按照模拟试验平台各元器件的工作方式,建立了各元器件的数学模型,并计算其相应的技术参数。接着,建立了海浪模拟回路液压伺服系统传递函数,对波浪模拟回路进行稳定性分析。最后,为保证波浪能发电模拟试验台能够更加真实的模拟波浪状况,采用PID控制,并通过粒子群算法对其参数进行整定。(3)为确保模拟试验平台能够精确模拟波浪能发电,本文采用了 AMESim和Matlab/Simulink搭建模拟试验平台的机电联合仿真模型,并初步验证了拟合仿真模型的准确性。研究波浪能发电模拟仿真试验平台是一项有意义且复杂的工作,其中关于模拟仿真试验平台发电回路和波浪模拟回路数学模型的建立,粒子群算法整定PID参数和搭建模拟试验平台的机电联合仿真模型对未来波浪能发电的发展均具有一定的指导意义。