世界范围内能源危机、生态环境恶化以及气候变暖等问题日益严峻,各国家和地区在发展可再生能源问题上达成普遍共识,覆盖地球表面积71%的海洋中蕴含着丰富的可再生能源,是解决上述问题的重要途径。近年来,波浪能转换装置的研究发展迅速,振荡浮子式波浪能发电装置的技术相对成熟,但在产业化应用过程中,同时面临提高效率、降低制造成本等问题。本论文结合我国可再生能源发展战略以及中国近海的典型海况,以振荡浮子式波浪能发电装置为基础,研究了各设计参数对浮子捕能功率、捕能效率的影响规律,建立了功率输出预测模型,结合浮子制造成本,建立了多目标优化目标函数,以共振频域为约束,给出了中国近海典型海域不同功率等级的设计参考。本论文首先阐述研究背景与意义,介绍波浪能发电装置主要分类,对国内外提高捕能功率的主要途径进行了归纳,对比研究现状,阐述振荡浮子式波浪能发电装置的工作原理,结合研究现状并提出本论文的研究内容。然后,介绍势流理论的理论基础。通过给出控制方程及边界条件,得到规则波激励下速度势与水动力系数的求解结果,以此为基础建立浮子垂荡运动的动力学与运动学模型,得到捕能功率频域模型。基于P-M谱建立中国近海6个典型海域模型。其次,介绍基于边界元法的水动力求解软件AQWA工作原理,对其计算结果有效性进行验证,从浮子几何形状、外形尺寸、PTO阻尼的角度入手研究其对浮子捕能功率频域影响以及不规则波激励下捕能功率时域影响。再次,介绍几种主流的代理模型建立方法,采用拉丁超立方设计的样本库建立方法,阐述人工神经网络建立代理模型的工作原理,采用基于L-M算法的ANN建立了以WEC设计参数为输入捕能功率为输出的预测模型,得到中国近海海域预测功率,并对预测模型精度进行评价。最后,介绍NSGA算法的原理,以捕能功率最大化、浮子排水量及表面积最小化为目标函数,以浮子共振频率为约束建立了多目标优化模型,得到中国近海典型海域优化结果,给出不同功率等级的浮子设计参考值并进行了验证。