This paper addresses the sizing and design problem of a permanent magnet electrical machine power take-off system for a two-body wave energy converter, which is designed to support ocean sensing applications with sustained power. The design is based upon ground truth ocean data bi-spectrums (swell and wind waves) from Martha’s Vineyard Coastal Observatory in the year 2015. According to the ground truth ocean data, the paper presents the optimal harvesting power time series of the whole year. The electrical machine and energy storage static modeling are introduced in the paper. The paper uses the ground truth ocean data in March to discuss the model integration of the buoy dynamic model, the power take-off model, and the energy storage model. Electrical machine operation constraints are applied to ensure the designed machine can fulfill the buoy control requirements. The electrical machine and energy storage systems operation status is presented as well. Furthermore, rule-based control strategies are applied to the electrical machine for fulfilling specific design demands, such as improving power generating efficiency and downsizing the electrical machine scale. The corresponding required capacities of the energy storage system are discussed. This paper relates results to the wave data sets (different combinations of significant wave heights and periods of both swell and wind waves). In this way, the power take-off system rule-based control strategy determinations can rely on current ocean wave measurements instead of a large historical ocean wave database.

中文翻译：

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用于直接驱动波能量转换器的取力器和能量存储系统静态建模和选型，以支持海洋传感应用

本文解决了用于两体波能转换器的永磁电机取力系统的尺寸和设计问题，该系统旨在支持持续功率的海洋传感应用。该设计基于2015年玛莎葡萄园海岸天文台的地面真实海洋数据双频谱（浪和风波）。根据地面真实海洋数据，本文提出了全年的最佳收获功率时间序列。本文介绍了电机和储能静态模型。本文使用3月份的地面真实海洋数据来讨论浮标动力学模型，动力输出模型和能量存储模型的模型集成。应用电机运行约束条件以确保设计的电机可以满足浮标控制要求。还介绍了电机和储能系统的运行状态。此外，基于规则的控制策略被应用于电机以满足特定的设计要求，例如提高发电效率和减小电机规模。讨论了能量存储系统的相应所需容量。本文将结果与海浪数据集相关（有效波高的不同组合以及浪潮和风浪的周期）。这样，取力系统基于规则的控制策略确定就可以依靠当前的海浪测量值，而不是大型的历史海浪数据库。还介绍了电机和储能系统的运行状态。此外，基于规则的控制策略被应用于电机以满足特定的设计需求，例如提高发电效率和减小电机规模。讨论了能量存储系统的相应所需容量。本文将结果与海浪数据集相关（有效波高的不同组合以及浪潮和风浪的周期）。这样，取力系统基于规则的控制策略确定可以依靠当前的海浪测量值，而不是大型的历史海浪数据库。还介绍了电机和储能系统的运行状态。此外，基于规则的控制策略被应用于电机以满足特定的设计需求，例如提高发电效率和减小电机规模。讨论了能量存储系统的相应所需容量。本文将结果与海浪数据集相关（有效波高的不同组合以及浪潮和风浪的周期）。这样，取力系统基于规则的控制策略确定可以依靠当前的海浪测量值，而不是大型的历史海浪数据库。基于规则的控制策略应用于电机，以满足特定的设计要求，例如提高发电效率和缩小电机规模。讨论了能量存储系统的相应所需容量。本文将结果与海浪数据集相关（有效波高的不同组合以及浪潮和风浪的周期）。这样，取力系统基于规则的控制策略确定可以依靠当前的海浪测量值，而不是大型的历史海浪数据库。基于规则的控制策略应用于电机，以满足特定的设计要求，例如提高发电效率和缩小电机规模。讨论了能量存储系统的相应所需容量。本文将结果与海浪数据集相关（有效波高的不同组合以及浪潮和风浪的周期）。这样，取力系统基于规则的控制策略确定可以依靠当前的海浪测量值，而不是大型的历史海浪数据库。本文将结果与海浪数据集相关（有效波高的不同组合以及浪潮和风浪的周期）。这样，取力系统基于规则的控制策略确定可以依靠当前的海浪测量值，而不是大型的历史海浪数据库。本文将结果与海浪数据集相关（有效波高的不同组合以及浪潮和风浪的周期）。这样，取力系统基于规则的控制策略确定可以依靠当前的海浪测量值，而不是大型的历史海浪数据库。