压电俘能器是一种利用压电效应将振动能转换为电能的器件。振动现象大量存在于日常生产生活中,例如管道振动,机翼振动,人体运动等。本文基于管道系统模型,进行了圆柱壳压电俘能器的理论和实验研究,和传统的非曲率结构压电俘能器不同,圆柱壳压电俘能器是一种有曲率结构的压电俘能器。本文对圆柱壳压电能量采集及振动主动控制进行了以下几个方面的研究：首先,分析了压电圆柱壳开路模态能量的空间分布特性,以及压电片大小对模态能量幅值的影响。另外,还分析了圆柱壳厚度、圆柱壳半径和压电片厚度对模态能量幅值的影响。然后,建立了圆柱壳分布式压电俘能器模型,推导了圆柱壳在简谐激励情况下,压电片外部负载上的模态电流、模态电压、和模态功率表达式。再次,进行了圆柱壳模态识别实验,并实验验证了圆柱壳分布式压电俘能器模型。进行了压电能量采集电路设计与实验,推导了压电片输出电压经整理滤波电路后外接负载上的功率表达式,后端直流电可以驱动发光二极管LED灯发亮,最后对电容和电池进行充电,电池充电后可以驱动微马达振动。最后,进行了圆柱壳振动主动控制实验,运用正位置反馈控制器和共振控制器两种控制器进行控制,其中正位置反馈控制是正反馈控制,而共振控制是负反馈控制,实验分析了两种控制器的控制效果。