随着绿色、可持续发展的理念得到普遍认可,人们对于绿色能源和新能源的渴望日益增加。近些年针对新能源技术的研究和利用成为关注的焦点,如对太阳能、潮汐能、风能、核能以及振动能的研究得到了快速的发展。而环境中的振动能量几乎无处不在,如何采集并有效利用这些振动能量成为当前研究的热点问题。传统的能源供给主要通过电池和电力线,但是它们存在很多的不便因素,如体积大、质量重、污染环境、维护不便、使用期限短等。虽然新型核电池体积小、供能寿命长,但具有一定放射性,需一定防护设备,且成本较高暂不能获得广泛应用。相比较之下,振动能具有清洁无污染、取之不尽、用之不竭等特点,被称为21世纪的绿色新兴能源,具有非常广泛的应用前景。压电能量采集技术是利用压电压陶瓷的正压电效应将环境中的振动能采集并转换成电能,具有能量转换效率高、简单方便等优点,在无线传感网络节点等低功耗电子器件的自供电系统中应用广泛。针对压电能量采集器的研究,更多的是对于压电双晶悬臂梁型结构的探究,这种结构往往工作频带较窄、能量采集效率较低。因此如何拓展工作频带的宽度,提高能量采集的效率是重要的研究内容。本论文提出了一种磁-机-压电耦合型三稳态压电振动能量采集器,研究了三稳态压电能量采集器的非线性磁力模型、非线性机电耦合动力学模型以及三稳态能量采集器的动态特性,并通过实验验证了理论研究结果的正确性。具体工作如下:(1)介绍了压电振动能量采集器的国内外发展状况和存在的一些问题,提出了本论文的主要研究工作。随后介绍了论文研究内容相关的基础理论知识,主要包括压电效应、压电陶瓷、压电方程以及悬臂梁弯曲振动的理论知识。(2)介绍了单稳态、双稳态压电悬臂梁振动能量采集器的理论模型的结构设计和它们输出性能存在的问题。随后提出了一种磁-机-压电耦合型三稳态压电悬臂梁振动能量采集器,主要研究了三稳态压电悬臂梁振动能量采集器的非线性磁力模型、非线性集总参数动力学模型,仿真分析了三稳态能量采集器系统参数对其振动特性和能量采集特性的影响。在时域和频域内分别比较了单稳态、双稳态与三稳态压电悬臂梁振动能量采集器之间的输出特性,证明了三稳态压电悬臂梁振动能量采集器具有更宽的工作频带和更优越的输出性能。(3)研制了三稳态压电悬臂梁振动能量采集器的实验样机,搭建了试验测试平台,通过实验验证了理论模型与仿真结果的正确性。(4)对本文研究进行了总结,并对后续的研究工作提出了展望。