近年来随着能源危机不断加剧，“新能源”越来越受到社会和科学家的关注，太阳能、风能等新能源的研究已经取得了巨大的进步，并且得了广泛的应用。但是太阳能、风能等一般要受到环境和地理位置的制约，而且很难微型化。与此同时微型机电系统也得到了迅速的发展。传统的锂电池供电由于存在许多无法弥补的缺陷，例如质量重、供电寿命短、体积大、环境污染大等，很难满足微型机电系统的需求。近年来，振动能量俘获技术引起了大部分研究人员的关注，此类能源不需要其他任何形式的感应器或转换器，结构设计也不受尺寸限制，可以满足各种功率段的微机电产品的需求。国外对压电俘能技术的研究已经比较充分，压电俘能理论也已经比较完善了。但是目前的俘能器一般只工作在单一频率下，对外界环境的适应性差。有些俘能器虽然工作频率宽度较大，对外界环境有一定的适应性，但是这种适应一般是以牺牲功率密度为前提的。为了解决这种不足，本文提出了一种新型的频率可调的压电俘能器。这种俘能器是靠改变可移动支座的支撑位置，来改变俘能器本身的刚度，从而实现频率的可调节，使得俘能器本身与外界振动有很强的适应能力。针对这种新型的可变频压电俘能器，本文主要内容分五章，各章的主要内容如下：第1章：本章主要介绍课题研究的背景，说明振动能量俘获技术研究的必要性，阐述了振动能量俘获技术国内外的研究现状和水平，并且举例说明了压电俘能器在生活中的应用，说明了俘能器目前研究的不足，基于不足提出本文要研究的内容。第2章：本章主要介绍、推导压电俘能器的基本理论知识。首先阐述了正压电效应和逆压电效应，接着推导了四类边界条件下的压电方程，指出四类压电方程的使用范围与自变量的选择，最后介绍了压电材料与压电振子，重点介绍了压电陶瓷的性能参数以及各个参数的意义。第3章：本章首先介绍了哈密顿原理，接着根据哈密顿原理、能量守恒定律建立了可变频压电俘能器压电振子的数学模型，得到了自由振荡频率解析数学模型，还得到了俘能器的电压输出特性。第4章：本章采用ANSYS10.0对可变频压电俘能器压电振子进行静力学分析、谐响应分析，研究了可以移动支座0、质量块M与可变频压电俘能器的固有频率的关系，还研究了外界驱动频率对输出电压的影响，最后讨论了外接负载对输出功率的影响。第5章：本章是实验部分，对可变频压电俘能器进行了实验研究，测出了振动能量俘获实验台的阻尼比，测出俘能器固有频率随可移动支座的变化规律，测出输出功率与外部负载的关系，对实验误差进行了分析。