具有时滞反馈控制的双稳态压电-电磁式俘能器的随机动力学

作     者：孙成佳 靳艳飞 张艳霞 Sun Chengjia;Jin Yanfei;Zhang Yanxia

作者机构：北京理工大学宇航学院力学系北京100081 西安科技大学理学院数学系西安710054 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(12072025) 北京市自然基金项目(1222015) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2022JQ-044) 陕西省教育厅专项科研计划项目(22JK0462) 

出 版 物：《动力学与控制学报》 (Journal of Dynamics and Control)

年 卷 期：2023年第21卷第8期

页      码：75-81页

摘      要：本文研究了色噪声激励下具有时滞反馈控制的双稳态压电-电磁混合式俘能器的动力学特性.首先,建立了非线性双稳态压电-电磁俘能器的集中参数型机电耦合运动方程,并基于能量包线随机平均法推导得到系统稳态概率密度函数和平均输出功率表达式,通过蒙特卡洛数值方法验证了理论解的正确性.其次,分析了时滞和反馈增益系数对系统输出功率的影响.研究结果表明:在一定参数范围内,随着位移时滞与速度时滞的增加,输出功率出现周期性变化,并在特定的时滞与反馈增益组合下达到最大值;调节反馈增益系数可以改变输出功率的相位和大小.说明通过合理地设置时滞反馈控制可以提高俘能器的采集功率,为随机激励下非线性振动俘能器的设计和优化提供一定的理论依据.

主 题 词：压电-电磁混合式俘能器 能量包线随机平均法 时滞反馈控制 输出功率 

学科分类：08[工学] 080202[080202] 0807[工学-电子信息类] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.6052/1672-6553-2023-057

馆 藏 号：203124057...