我国海洋波浪能蕴藏量丰富,若有效开发利用、因地制宜建设波浪能发电系统,可有效缓解海岛能源短缺,提高沿海城市供电可靠性。但现有波浪能捕获装置存在转换效率低、工程投入大,严重制约规模发展。为此结合群智能优化新算法,提出垂荡浮子式波能捕获装置功率优化策略,改善系统控制性能及转换能效比。针对运行工况下垂荡浮子与流场的相互作用,利用线性波理论,分析由辐射、绕射等引起的参数非线性特征。通过水动力理论数值计算方法,导出受波浪运动作用下的浮子相关水动力参数,基于ANSYS平台搭建的浮子模型进行数值模拟,为后续分析传统智能算法导致的局部峰值问题,打下坚实的理论基础。为改善能量转换效率和系统输出功率特性,根据垂荡浮子运动状况,分析水动力模型的频域响应,获得波能捕获装置的动力学模型。借鉴电路共振原理,得到波浪发电系统的最优负载条件,以此引入群智能算法求解电机控制参数,通过编写S-Function建立功率优化模块模型。基于直线型永磁同步电机数学模型,采用磁场定向策略,实现波能捕获装置最优负载控制,并建立MATLAB/Simulink数值仿真平台系统模型。为改善系统输出功率特性,引入无迹卡尔曼滤波(UKF)算法预估入射波频率,作为功率优化策略辅助模块;通过较稳定海况入射波建模,结合浮子信息预测短期波浪主频。并提出改善混沌飞蛾捕焰算法优化控制策略,算法前期采用直线捕焰模式,利用混沌优化策略,提高全局搜索能力和算法求解精度;利用火焰自适应条件,兼顾两种捕焰模式寻优优势,避免参数非线性导致的算法早熟,仿真给出了所提方案的有效性。针对不规则波输入复杂工况下的UKF预估精度不足,采用滤波及频率自适应能力较强的双自调谐二阶积分器(DSSOGI)锁频环结构,实时测量波浪频率;考虑突变海浪环境,运用UKF预估改善锁频环动态响应;提出改进鲸鱼算法的最优负载功率优化控制策略,优化人工鲸鱼觅食的行为组合,改善算法在全局范围内的搜索性能;改进螺旋觅食方式,寻优精度提高。为发挥最优负载求解时两种模式优势,根据迭代次数自适应调节猎物数并合理切换寻优模式,防止陷入局部峰值。仿真表明,该控制方案可实现复杂工况下的最优负载控制。