分布式无线传感网络的出现和普及,改变了人们的生活习惯,方便了人们的出行、生活和消费等。传感网络中的节点数量快速增加,节点上的传感器也越来越多,目前节点传感器大多是用常规化学电池作为供能装置,因寿命有限,长时间供电会导致电池功率下降,在某些极端环境下化学电池可能会损坏,导致化学材料的泄露,对用电设备甚至是环境都会造成破坏。本文研究了一种能够在低频振动环境中采集能量的微型发电系统,工作频率范围大,能量转换效率高。微型发电系统由两个系统构成:一个是拾振系统,一个是能量转换系统。建立了拾振系统的模型,从简单到复杂依次分析了多种振动情况,作出幅频响应曲线,分析了激励源和阻尼比对响应振动的影响。用ANSYS软件对平面弹簧进行了建模仿真分析,对平面弹簧的弹性系数和固有频率的相关影响因素包括平面弹簧的长度、厚度和弹簧臂的宽度、质量体的质量等物理量进行了比较。同样用ANSYS软件对悬臂梁前三阶固有频率下的振型进行了分析,与用MATLAB软件仿真的悬臂梁对应阶振型做比较,结果基本吻合。在能量转换系统中,设计了三种永磁体结构,用Ansoft Maxwell对这三种永磁体结构的磁场进行了仿真,其中的垂直充磁方向的永磁体组合方式最为适合,它能将磁场重点分布在一侧。建立了能量转换系统的模型,当振动环境中受到激励源较大,平面弹簧产生较大的形变,会出现非线性振动情况,在非线性情况下的振动过程并非不利的。由于存在突跳过程,会加宽幅频响应曲线,在非线性振动情况下能拓宽工作频率范围,故在非线性振动情况下系统输出功率较大。本文提出的采用机械结构来实现频率放大的微型发电系统的工作原理不依赖于共振,只要外部环境振动的振幅足够大,能将悬臂梁从机械障碍臂中释放出来,实现振动频率的放大,将振动传递到下一级结构,完成振动能量的传递和转换。本文的研究工作丰富了微型发电系统各模块建模的理论基础和分析方法,为进一步研制微型发电系统提供了技术支持。