压电式振动能量采集方法因其机电转换系数高、清洁环保、易于小型化等优点，成为振动能量采集领域研究的重点之一。当压电换能器工作频率在谐振点时，有最大功率输出;当其工作频率偏离谐振点时，输出功率会大幅下降。因此，如何拓宽其工作频带，让其在非谐振点处也有较大的输出功率，对压电能量收集研究提出了更高的要求。本文以提高悬臂梁压电发电系统在非谐振点处输出功率为最终目标，在对其进行理论建模分析基础上，提出了串、并联电感以实现无功补偿来提高输出功率的方法，研究了机电耦合度及激振加速度两个参数对其输出功率的影响，并分别进行了实验验证。最后，对并联电感带有标准储能的电路进行了功率特性分析，尝试设计了后端能量存储及管理电路，并分析了该电路对无线传感节点的供电能力。　　通过对压电悬臂梁集总模型分析，并基于压电振子的阻抗特点，提出了利用串、并联电感对压电悬臂梁进行功率补偿的方法。首先，通过对改进的压电悬臂梁电路进行机电耦合分析，预测了匹配电阻、匹配电感、最大输出功率及功率提高倍数，并仿真分析了输出功率在不同电感值时随负载电阻的变化规律。其次，从阻抗匹配的角度，分析了串、并联电感提高输出功率的机理。再次，通过实验比较了并联电感电路与无电感电路的功率曲线，分析了不同激振频率下并联电感来改善输出功率的可行性。结果表明，当激振频率分别为谐振频率的0.8和1.2倍时，并联电感后最大输出功率分别是纯电阻负载的31.5和18.2倍，实验结果与理论分析基本一致。最后，提出了以已有压电悬臂梁为参考进行不同机电耦合度的悬臂梁逆向设计方法，分析了机电耦合度对输出功率的影响，得出了在特定环境及结构参数约束条件下，存在一匹配机电耦合度使得输出功率最大的结论。研究了三种激振加速度幅值条件下输出功率变化规律及其工作频带特点，结果表明激振加速度越大输出功率越大，同时工作频带有微弱的拓宽作用。　　实验首先探究了偏离谐振点时并联电感带有标准储能的电路输出功率的特性。其次比较了并联电感的标准储能电路和同步开关电感电路在提高输出功率方面各自的特点。最后，设计了能量存储及管理电路。结果表明，并联合适的电感不仅可以提高输出功率，而且也实现了无线传感器节点的正常供电。