在最近的几年中,能量回收有了很大的发展,这主要归功于无线技术和低功耗电子设备技术的进步。通过将能量回收与低功耗元件的结合,能够大大增加其应用范围。由于压电材料其良好的机电耦合特性,作为一种传统的功能材料,其在现代机电系统中有着极大的优越性。本课题主要通过将压电片粘贴于悬臂梁的根部,对悬臂梁的振动能量进行回收,并且通过使用非线性开关的方法使得能量回收的效果得到了极大提高。在本文第三章中,对经典回路法,同步开关电荷法以及同步开关电感法的能量回收功率做了详细的理论计算,并在此基础上提出了将电压倍增器与同步开关电感电路相结合的方法,该方法将压电片、控制开关以及用于能量回收的电池或者超级电容的地电位统一了起来,方便了收集的能量给系统供电。在本文第四章中,使用ORCAD/PSPICE软件对这四种方法进行了仿真,通过对压电片的电学建模,使用一些软件自带的低功耗器件组成电路,得出了结果。仿真结果很好的符合了理论计算的结论,仅同步电荷法的仿真结果较理论推导低了一些。在第五章中,通过利用dSPACE控制板对四种能量回收系统进行了实验,测试了各系统在不同负载下的能量回收功率,测试结果很好的符合了仿真的结果。最后,通过选取相关低功耗器件,实现了同步开关电荷法的模块化。最后一章对全文做了工作总结并对以后的工作做了展望。