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时滞反馈对超磁致伸缩换能器输出的影响分析
1
作者 闫洪波 曹蕊 +1 位作者 汪建新 于均成 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期347-352,共6页
为研究时滞反馈对超磁致伸缩换能器输出的影响规律,扩大超磁致伸缩伸缩换能器的使用范围。通过分析换能器工作原理,建立时滞反馈控制下的系统动力学模型,采用多尺度法求解得到系统在位移、速度和加速度时滞反馈控制下的输出响应。仿真... 为研究时滞反馈对超磁致伸缩换能器输出的影响规律,扩大超磁致伸缩伸缩换能器的使用范围。通过分析换能器工作原理,建立时滞反馈控制下的系统动力学模型,采用多尺度法求解得到系统在位移、速度和加速度时滞反馈控制下的输出响应。仿真分析得知:无时滞反馈控制系统的输出呈硬式非线性特性;与无时滞反馈系统相比,位移和速度时滞反馈控制的换能器通过调整控制增益或时滞可有效降低系统的振动幅值、提高系统的稳定性;加速度时滞反馈控制下的换能器能够在不改变系统振幅的条件下改变系统的谐振频率,将加速度时滞反馈控制的换能器应用于能量回收系统中,仿真发现:调整控制增益不仅能够改变能量回收系统的有效频带范围,也可以调整系统的感应电压幅值。 展开更多
关键词 时滞反馈控制 超磁致伸缩换能器 非线性振动 输出 能量回收 仿真分析
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超磁致伸缩换能器能量回收非线性拓频研究
2
作者 闫洪波 曹蕊 +2 位作者 汪建新 于均成 付鑫 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期21-26,共6页
为拓宽能量回收的有效频带范围,提高能量回收率,分析超磁致伸缩换能器工作原理,基于牛顿第二定律建立系统动力学方程,用多尺度法得到系统的幅频响应方程。结果表明:仿真发现系统的输出呈硬式非线性特性;在此基础上建立能量回收理论模型... 为拓宽能量回收的有效频带范围,提高能量回收率,分析超磁致伸缩换能器工作原理,基于牛顿第二定律建立系统动力学方程,用多尺度法得到系统的幅频响应方程。结果表明:仿真发现系统的输出呈硬式非线性特性;在此基础上建立能量回收理论模型,分析负载电阻感应电压大于0.2 V的有效频带宽度得出,与线性系统相比,非线性系统能使系统的有效带宽拓宽约54%,感应电压峰值增大约26%;为进一步调整系统的有效频带范围,为非线性系统引入加速度时滞反馈控制,仿真通过调整控制增益和时滞可调整系统有效频带范围。 展开更多
关键词 超磁致伸缩换能器 能量回收 非线性 拓频
原文传递
超磁致伸缩换能器能量回收非线性拓频仿真分析
3
作者 闫洪波 曹蕊 +2 位作者 汪建新 于均成 付鑫 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第12期42-46,共5页
为拓宽超磁致伸缩换能器能量回收装置的频带宽度,通过分析换能器工作原理,基于牛顿第二定律建立系统动力学方程,应用多尺度法求解得到幅频响应方程,仿真发现三次刚度系数的影响使换能器的输出具有一定的非线性特性。在非线性特性基础上... 为拓宽超磁致伸缩换能器能量回收装置的频带宽度,通过分析换能器工作原理,基于牛顿第二定律建立系统动力学方程,应用多尺度法求解得到幅频响应方程,仿真发现三次刚度系数的影响使换能器的输出具有一定的非线性特性。在非线性特性基础上建立能量回收理论模型,研究设计参数对能量回收频带宽度和感应电压幅值的影响得知:与线性系统相比,软式非线性系统可以使有效带宽增加40%,但感应电压峰值有所降低;硬式非线性系统可使有效带宽增加42%,同时感应电压峰值也可增加28%;预应力对能量回收效果的影响较小;系统的能量回收效果随着阻尼系数的增大而减小;线性刚度不仅能够改变系统的频带宽度和感应电压峰值,也可以调整能量回收的频带范围。 展开更多
关键词 超磁致伸缩换能器 能量回收 非线性 拓频 仿真
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