双杆结构双稳振动能量收集装置研究

本文基于双杆梁的振动结构,提出一种新型能量收集装置,用于满足小功率的工作需求．首先,建立双杆梁振动能量收集装置的机械和电气模型,研究该系统的能量收集原理．针对上述结构,通过梁的总势能的变化曲线来研究该结构在不同初始状态下越过势垒的临界加速度,为后续激励加载提供参考依据．其次,应用拉格朗日方程推导出能量收集结构的振动方程,对该系统在谐波激励下的响应进行研究;实验装置通过粘在杆件表面的压电片与适配器与计算机连接,并用谐波激振实验验证解析法得到的结果,结果显示两者的变化趋势相同．最后在随机载荷激励下揭示了该能量收集装置平均功率与噪声强度之间的关系,噪声强度在0～2.5范围内,平均功率在15 pW之内．通过以上分析验证了该能源收集结构满足pW功率下工作的设备要求．     

Bistable Periodic Traveling Wave Solutions to Lattice Competitive Systems北大核心CSCD

该文研究了一类格竞争系统的双稳周期行波解的存在性.首先,将两种群竞争系统转化为合作系统;其次,构造合作系统的上下解,并建立比较原理,得到当初始函数满足一定条件时,解在无穷远处是收敛的;最后,利用黏性消去法证明系统连接两个稳定周期平衡点的行波解的存在性.     

ZnSe-ZnTe多量子阱室温下的反射型皮秒激子光双稳

本文首次研究了ZnSe-ZnTe多量子阱在室温下的反射型皮秒激子光双稳,实验结果表明,ZnSe-ZnTe多量子阱在室温下的反射型皮秒光双稳的阈值光强和对比度分别为1.1MW/cm²和6:1.根据测量得到的ZnSe-ZnTe多量子阱在室温下的激子吸收光谱及激子的非线性吸收理论,归结ZnSe-ZnTe多量子阱室温下的皮秒光双稳的主要非线性机理为ZnSe-ZnTe多量子阱的激子饱和吸收引起的折射率变化.     

双稳系统中随机共振与相同步时间的相关性

研究了双稳系统的随机共振(SR)与输入输出之间的相同步相关性. 首先得到系统的输出信噪比(SNR)与输入输出之间的平均相同步时间的表达式,然后讨论了随机共振与输入输出之间的平均相同步时间之间的关系. 结果表明:(1)系统出现了随机共振现象,且平均相同步时间对噪声是敏感的;由于加性与乘性噪声的相互影响,随加性噪声强度的增加,输出信噪比及平均相同步时间曲线上首先出现抑制现象,然后出现峰值,并且, 减小乘性与加性噪声强度比率,可提高输出信噪比和增长平均相同步时间. (2)系统的随机共振与平均相同步时间达到最大值不同步出现,但平均相同步时间对输出信噪比是敏感的. 该结论为信号传输中利用随机共振原则改变系统工作环境提供了依据.      

基于延时光电反馈控制两段式半导体激光器的双稳及自脉动特性

提出一种将延时光电反馈引入两段式双稳半导体激光器（TBLD）的吸收区，从而达到控制其双稳及自脉动特性的方案.利用速率方程模型，分析了反馈增益及延迟时间对TBLD双稳及不稳定特性的控制作用.数值模拟的结果表明：TBLD的稳定区域随延迟时间呈周期性变化；双稳区域随延迟时间的增大而变窄；在一定的取值范围内，增大延迟时间有利于增强双稳的稳定性；负反馈更容易出现不稳定性. 关键词： 两段式双稳半导体激光器 动态双稳 自脉动 延时光电反馈     

P3HT/PMMA双层聚合物电双稳器件的研究

通过逐层旋涂的方法,制备了P3HT(poly(3-hexylthiophene))与PMMA(poly(methylmethacrylate))双层器件,并与二者的共混溶液制备的器件进行了性能对比。利用扫描电镜(SEM)表征了双层器件的横截面形貌;利用电流-电压(I-V)以及电流-读取次数(I-t)测试,测量了两种器件的开关比以及持续时间特性。其中,双层器件具有更好的开关比,可达1×10~3,同时反复读写测试表明器件性能非常稳定。为了解释电双稳现象产生的机理,对双层结构器件的电流-电压曲线进行了线性拟合,利用器件的能级图进行分析,得出了电荷在器件中的传输过程。研究结果表明,可以通过电荷俘获释放理论解释P3HT/PMMA双层器件电双稳特性产生的机理。     

色高斯噪声驱动双稳系统的多重随机共振研究

研究了由色关联乘性和加性色噪声作用下的双稳系统的随机共振问题,在绝热近似条件下得到了信噪比的表达式.通过分析所得的初始条件为 x(0)=x₊ 时的信噪比,发现了单随机共振和多重随机共振现象;分析了噪声强度、噪声关联时间和关联强度对系统信噪比的影响. 关键词： 多重随机共振 信噪比 双稳模型 色关联色噪声     

Stochastic Resonance of a Periodically Driven Bistable System with Two Different Kinds of Time Delays

In this paper, we study the phenomenon of stochastic resonance （SR） in a periodically driven bistable system with correlations between multiplicative and additive white noise terms when there, are two different kinds of time delays existed in the deterministic and fluctuating forces, respectively. Using the small time delay approximation and the theory of signal-to-noise ratio （SNR） in the adiabatic limit, the expression of SNR is obtained. The effects of the delay time T in the deterministic force, and the delay time 8 in the fluctuating force on SNR are discussed. Based on the numerical computation, it is found that： （i） There appears a reentrant transition between one peak and two peaks and then to one peak again in the curve of SNR when the value of the time delay θ is increased. （ii） SR can be realized by tuning the time delay T or 8 with fixed noise, i.e., delay-induced stochastic resonance （DSR） exists.     

窄带随机激励双稳压电悬臂梁响应机制与能量采集研究

具有中心频率的窄带随机振动是一种典型的环境振动,其振动特征与环境的变化密切相关.本文以双稳压电悬臂梁能量采集系统为研究对象,分析系统在不同磁铁间距下的等效线性固有频率特性,以带通滤波器输出一定带宽的窄带随机激励模拟环境振动,研究系统的响应和能量采集特征.研究表明,对于一定带宽的窄带随机激励,一方面系统始终存在一个固定的磁铁间距使其输出达到峰值,另一方面当激励中心频率在一定范围内变化时,系统还分别存在另外两个或一个不同磁铁间距也能使系统输出达到峰值,而且该峰值特性是系统在其等效线性固有频率处诱导双稳或单稳“共振”形成的.研究结果可为具有窄带随机激励特征的振动能量采集提供一定的理论和技术支持.     

双稳随机共振的信号恢复研究

针对双稳随机共振输出波形失真的问题,从还原粒子运动轨迹的角度提出了波形恢复公式.通过将其应用于双稳系统对无噪阈上信号的响应输出,揭示了由粒子跃迁经过系统拐点引起的轨迹突变,及其在恢复波形的表现形式.鉴于阈下随机共振系统中噪声的随机影响,引入级联双稳系统对残余噪声进行二次调节,同时采用参数调节的恢复系统对波形进行恢复.数值仿真表明,该法直接应用于系统输出,适合处理有限长的时间数据,可以有效地估计噪声背景下微弱信号的时域波形.