为了实现对三相脉宽调制（PWM）逆变器死区条件下输出共模电压尖峰的有效抑制，提出混合调制算法.分析死区对临近矢量PWM（NSPWM）和等效零矢量PWM（AZSPWM1）输出共模电压的影响，揭示共模电压尖峰出现时需满足的负载功率因数和所处的扇区位置.为了消除共模电压尖峰，限定有关电压矢量的最小作用时间，并根据伏秒平衡原理，分别对NSPWM和AZSPWM1进行修正.分别分析最小作用时间对修正的NSPWM和AZSPWM1适用调制范围的影响，并将二者结合组成混合调制算法.结果表明：该混合调制算法可在全功率因数条件下宽调制范围内实现对共模电压尖峰的有效抑制.

为了收集环境中随机振动的能量，提出谐振频率和带宽皆可调的压电振动能量收集方法.通过调节止挡块的高度，振动能量收集器可以达到自由、碰撞和预紧3种工作状态.根据3种工作状态，建立振动数学模型，利用有限元和MATLAB软件仿真振动能量收集器的输出性能.加工L型四悬臂结构的大尺寸原理样机，在1g激励加速度下，测试自由、碰撞和预紧3种结构下的电压输出与频率的关系.实验结果与建模仿真结果表明，碰撞振动模式比自由和预紧模式有更好的能量收集效果，结构的非线性刚度对能量收集器的谐振频率和带宽有显著影响.

针对传统果蝇优化算法面临的搜索半径依赖性大、收敛稳定性差、难以协调全局搜索能力及局部搜索能力等问题，提出基于双子群和分区采样的果蝇优化新算法.将果蝇种群划分为搜索果蝇子群和跟随果蝇子群并分别使用这2个子群进行全局化搜索与局部精细化搜索；在每次迭代过程中利用基于分区采样的搜索果蝇位置更新策略，提高算法全局搜索的稳定性；定义了群体聚集度的概念并将其用于协调果蝇的全局搜索能力和局部搜索能力.针对6种典型函数及工业控制系统的测试结果表明，该算法收敛精度高、稳定性好、收敛速度快，与传统算法相比，表现出明显优势.