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| 基于反激变压器的压电振动能量双向操控技术 | |
| 作者姓名： | 刘轩 吴义鹏 裘进浩 季宏丽 |
| 作者单位： | 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,南京 210016 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金(51705251)和中央高校基本科研业务费(NS2021006)资助项目 |
| 摘 要： | 压电材料因其具有良好的机电耦合特性, 在振动能量俘获和结构振动控制领域有着良好的应用前景. 基于同步开关和电感的压电元件接口控制电路, 可以通过振荡电路工作原理调节压电元件的电压幅值和相位, 优化压电振动系统的机电能量转化. 优化型同步电荷提取技术即基于上述接口控制电路实现了压电振动能到电能的高效转换. 本文提出了一种衍生于优化型同步电荷提取电路的压电阻尼半主动控制电路, 借鉴反激变压器的原、副边能量转换特性, 实现了压电振动控制系统从电能到机械能的能量操控, 进而达到结构振动抑制的效果. 至此, 结合了压电电荷能提取与压电阻尼半主动控制技术的新电路, 以反激变压器为核心实现了压电振动能量的双向操纵. 论文首先介绍了相应的控制电路及工作原理, 推导了新型同步开关阻尼技术下的结构的振动阻尼比模型, 搭建了压电悬臂梁振动控制实验平台, 最终通过实验验证了理论模型, 并使用更简单的控制方法解决了振动控制系统的稳定性问题. |
| 关 键 词： | 振动控制 振动能量收集 压电 能量操控 同步开关阻尼 |
| 收稿时间： | 2021-09-06 |
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