低频激励下压电俘能器的簇发振荡和俘能效率分析

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作者 钱有华 任美蓉 《振动工程学报》 北大核心 2025年第7期1441-1449,共9页

环境振动能量是一种储量丰富、分布广泛的可再生清洁能源。通过能量采集技术,可将环境中的机械能转化为电能,为低功耗电子器件和无线传感网络自供电,是打破传统供电方式限制的有效解决途径之一。本文研究了低频激励下一种机械式非线性... 环境振动能量是一种储量丰富、分布广泛的可再生清洁能源。通过能量采集技术,可将环境中的机械能转化为电能,为低功耗电子器件和无线传感网络自供电,是打破传统供电方式限制的有效解决途径之一。本文研究了低频激励下一种机械式非线性多稳态压电悬臂梁装置的簇发振荡和俘能效率。根据快慢动力学分析方法,将外激励项视为慢变量,作为调节快子系统动力学行为的控制参数,利用双参数分岔图,分析参数对系统的影响,得到系统发生簇发振荡的时间历程图、相图和转换相图,对系统的运动规律和分岔机理作了解释;采用数值仿真法分析了低频激励下系统的运动状态及俘能性能。结果表明,在低频激励下,系统存在簇发振荡现象,且系统为双稳态时具有较好的俘能特性。此外,引入时滞反馈抑制可以抑制簇发现象,保证系统稳定运行。 展开更多

关键词 低频激励 簇发振荡 快慢动力学 能量收集 时滞反馈控制

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低频激励下油隙的电极极化建模与介电参数方程 被引量：9

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作者 王东阳 周利军 +2 位作者 江俊飞 王路伽 郭蕾 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第22期5950-5956,共7页

针对变压器油频域介电谱低频部分弥散现象的原因,即电极极化进行了研究。分析了变压器油隙在低频正弦激励下内部离子动态分布的过程,建立了离子分布模型,依据离子分布构建了弛豫时间和德拜(Debye)长度的表达函数,并用于Debye弛豫模型的... 针对变压器油频域介电谱低频部分弥散现象的原因,即电极极化进行了研究。分析了变压器油隙在低频正弦激励下内部离子动态分布的过程,建立了离子分布模型,依据离子分布构建了弛豫时间和德拜(Debye)长度的表达函数,并用于Debye弛豫模型的参数计算,从而得到了以电极极化为基础的介电参数方程。计算并分析了所述试验条件下的电极极化参数,通过仿真与实测数据的对比,验证了电极极化模型及其相应介电参数方程的正确性。研究结果表明:仿真电流与试验测试电流相符合,建立的离子分布模型能够有效地表征变压器油隙频域介电响应中的电极极化机制;介电参数计算值与试验测值相符合,建立的介电参数方程能够有效地表征变压器油频域介电响应中受电极极化作用时的介电参数。所建立的离子分布模型与介电参数方程能够给油纸绝缘频域介电谱低频弥散特性研究提供基础,以便更好的将频域介电谱技术应用到工程中。 展开更多

关键词 变压器油 低频激励 频域介电响应 低频弥散 电极极化

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FDTD计算中关于低频激励源问题的研讨 被引量：5

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作者 高本庆 薛正辉 任武 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期213-217,共5页

在FDTD应用中常常遇到复杂结构中的低频段仿真问题,如何选择激励源可能成为"瓶颈"问题。分析了该"瓶颈"现象,探讨了可用的选择方法,提出了一个关于低频激励源准则,并给出计算实例以支撑本文的观点。

关键词 时域有限差分方法 低频激励源 最大激励时间

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低频激励的煤体瓦斯解吸试验 被引量：3

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作者 王聪 王峰 +1 位作者 贾剑 王毅 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第7期683-688,共6页

针对一些地区煤矿瓦斯赋存浓度高,不能采用外加电磁场的方式促进瓦斯的解吸问题.利用自制的低频激励瓦斯解吸及测量装置,设置了3组实验,通过测量不同情况下煤样罐中瓦斯的解吸量,研究低频振动和声波（统称为低频激励）对瓦斯解吸的综合... 针对一些地区煤矿瓦斯赋存浓度高,不能采用外加电磁场的方式促进瓦斯的解吸问题.利用自制的低频激励瓦斯解吸及测量装置,设置了3组实验,通过测量不同情况下煤样罐中瓦斯的解吸量,研究低频振动和声波（统称为低频激励）对瓦斯解吸的综合影响.结果表明：低频激励条件下瓦斯解吸量是自然条件下的2倍左右,施加频率为70-120 Hz,激励的煤样罐比其他煤样罐中每100 g煤样剩余瓦斯量少.试验结果证明了低频激励可以加快瓦斯解吸速率,加深瓦斯解吸程度.激励的频率在70-120 Hz变化时,由于达到了瓦斯附着的本振频率而使瓦斯解吸程度加深.另外试验还间接证明了声波对瓦斯解吸有积极的作用. 展开更多

关键词 瓦斯解吸 低频激励 吸附特性 煤样罐 频振换能器

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基于自适应算法的Stewart平台微振动低频激励控制研究 被引量：1

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作者 许翔鹏 黄海 黄舟 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第1期36-41,共6页

针对空间微振动环境模拟的需求,以Stewart平台为对象,研究低频微振动激励控制.传统定增益控制器需要反复调节参数来获取满意的系统输出,同时由于摩擦等因素引起的非线性现象,导致难以在低频段建立精确的系统模型,以上问题均给控制器的... 针对空间微振动环境模拟的需求,以Stewart平台为对象,研究低频微振动激励控制.传统定增益控制器需要反复调节参数来获取满意的系统输出,同时由于摩擦等因素引起的非线性现象,导致难以在低频段建立精确的系统模型,以上问题均给控制器的设计带来困难.为此,设计一种自适应控制器加传统PID控制器的控制方案,并针对自适应控制器对于非参数不确定性等因素敏感的问题,采用dead-zone技术对自适应律进行修正,以提高控制器的鲁棒性.将此算法应用于Stewart微激励控制系统中,实验结果表明系统平台可以很好的输出单自由度与多自由度低频正弦激励,验证控制器在实际工程中的有效性. 展开更多

关键词 自适应控制器 鲁棒性 STEWART平台 低频激励

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超低频激励下变压器油纸绝缘的载流子浓差极化研究 被引量：1

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作者 余红波 黄松波 +3 位作者 刘益军 李恒真 王云飞 欧晓妹 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期90-95,共6页

PDC和FDS法的超低频响应对油纸绝缘受潮、老化的诊断具有较好效果,研究表明,油纸绝缘电介质的超低频响应具有明显的弥散现象,针对超低频响应的机理,目前尚未统一定论;文中通过分析载流子在不同频率下迁移速度不同造成的浓差极化,推导超... PDC和FDS法的超低频响应对油纸绝缘受潮、老化的诊断具有较好效果,研究表明,油纸绝缘电介质的超低频响应具有明显的弥散现象,针对超低频响应的机理,目前尚未统一定论;文中通过分析载流子在不同频率下迁移速度不同造成的浓差极化,推导超低频激励下油纸绝缘中的内部极化电流函数,并结合载流子移动的统计特性,构建超低频下的介电响应模型,用以解释油纸绝缘电介质响应的低频弥散现象。与实测PDC数据比较认为模型符合实际情况,表明具有统计性的载流子浓差极化可以认为是造成油纸绝缘低频弥散的主要机制。 展开更多

关键词 变压器 油纸绝缘 超低频激励 浓差极化

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船舶推进器低频宽带激励及其诱导声辐射的控制研究

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作者 熊紫英 王磊 张国平 《船舶力学》 北大核心 2025年第4期656-668,共13页

船舶推进器低频宽带激励及其声辐射的控制对其声隐身性能具有重要意义,本文对带前置定子的组合推进器低频宽带激励及其诱导的声辐射进行控制研究。从转子低频宽带激励理论预报模型出发,对转子宽带力受流场、几何以及工况等参数影响的规... 船舶推进器低频宽带激励及其声辐射的控制对其声隐身性能具有重要意义,本文对带前置定子的组合推进器低频宽带激励及其诱导的声辐射进行控制研究。从转子低频宽带激励理论预报模型出发,对转子宽带力受流场、几何以及工况等参数影响的规律进行系统的计算分析,提出转子宽带激励控制的三个方向:(1)改善湍流场,使之尽可能分布均匀;(2)改进转子几何设计,减小脉动载荷分量;(3)改进推进器各部件匹配设计,在相同的航速下降低转速。结合几方面研究成果,对组合推进器转子低频宽带力及其声辐射进行控制研究。研究结果显示,艇尾附体水动力外形优化、转子几何参数优选结合导管定子的增效设计,对转子低频宽带力及其声辐射的控制有一定效果,优化方案使转子低频宽带噪声峰值及积分值均下降3 dB左右。本研究可为船舶推进器低频宽带力及其诱导声辐射的控制提供一定参考价值。 展开更多

关键词 船舶推进器 低频宽带激励 声辐射 控制

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低频线谱激励下动力吸振器设计研究 被引量：3

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作者 贺辉雄 向阳 张波 《噪声与振动控制》 CSCD 2019年第2期186-193,共8页

针对动力吸振器在船舶领域应用较少及舰艇在低频振动时减振降噪措施较难实现这一现状,构建低频线谱激励下舰艇附加动力吸振器设计流程及研究其减振降噪特性。首先,按比例建立某舰艇双层底仿真模型,并在20Hz～400 Hz频段内对离心泵机脚... 针对动力吸振器在船舶领域应用较少及舰艇在低频振动时减振降噪措施较难实现这一现状,构建低频线谱激励下舰艇附加动力吸振器设计流程及研究其减振降噪特性。首先,按比例建立某舰艇双层底仿真模型,并在20Hz～400 Hz频段内对离心泵机脚加速度激励下的该双层底模型进行谐响应分析,得到各节点处位移响应峰值并确定33 Hz为动力吸振器吸振频率,然后应用有理分式多项式法识别安装位置处主系统等效参数及通过定点理论确定动力吸振器参数,同时探究动力吸振器质量和安装数量对吸振效果的影响。最后,建立Virtual Lab边界元模型,求解吸振前后双层底模型外底辐射声功率。仿真结果表明:动力吸振器设计流程合理,双层底模型在吸振频率33 Hz处振动烈度数值及辐射声功率均有较大程度降低;20 Hz～60 Hz频段内外底板合成声功率降低9.55 dB,减振降噪效果明显。 展开更多

关键词 振动与波 动力吸振器 船舶减振降噪 低频线谱激励 有理分式多项式法

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低频声学激励在变工况环境下排水管道中的传播特性研究 被引量：1

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作者 易笃政 冯早 朱雪峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第18期259-267,共9页

基于有限元理论建立了变工况环境下排水管道的堵塞检测仿真模型,研究声波在圆柱形管道中的传播特性以及管道内水位变化对声波在管腔中传播模态的影响。分析声波传递过程声波能量的变化并与试验采集的声波信号进行对比,验证声波模态分析... 基于有限元理论建立了变工况环境下排水管道的堵塞检测仿真模型,研究声波在圆柱形管道中的传播特性以及管道内水位变化对声波在管腔中传播模态的影响。分析声波传递过程声波能量的变化并与试验采集的声波信号进行对比,验证声波模态分析模型的准确性,并确定声波对管道内空间结构以及管壁上路径变化处的敏感频段,对带旁支的三通配件的管道模拟管内不同程度堵塞并分析其声波模态的变化规律。结果表明:管道内水位填充率D的上升,增加声波传递过程能量损耗,高阶模态的声波衰减尤为明显且声波出现分裂模态;采用10 kHz以下具有较低频率的正弦变频激励信号能够同时实现管道内空间结构改变(堵塞物)和管壁上路径变化(三通件)处的有效检测,可通过测量声压信号的传递轨迹和幅值变化实现对管道状态的识别,堵塞物相对于管道截面高度的占比、堵塞物数量和位置是影响声波传递特性的主要因素。 展开更多

关键词 有限元 声波模态 低频声学激励 水位填充率 管道堵塞检测

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基于局部双稳态结构的压电俘能器设计与研究

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作者 宋秉骏 谷刘坤 +1 位作者 黄文轩 辛毅 《压电与声光》 北大核心 2025年第3期550-555,共6页

针对单稳态压电俘能器在低频、低振幅环境下工作频带窄、能量采集效率低的问题,以及传统双稳态压电俘能器结构复杂、需要附加外部组件的缺点,提出了一种新型局部双稳态结构的压电俘能器。该结构基于豆荚物理结构的启发,通过结合局部双... 针对单稳态压电俘能器在低频、低振幅环境下工作频带窄、能量采集效率低的问题,以及传统双稳态压电俘能器结构复杂、需要附加外部组件的缺点,提出了一种新型局部双稳态结构的压电俘能器。该结构基于豆荚物理结构的启发,通过结合局部双稳态设计与压电材料,显著增强了对低频振动能量的捕获能力,并拓宽了工作频带。实验结果显示,在风速为2.5 m/s时,所提俘能器的输出功率密度较单稳态结构提高了2 077.78%;即使在风速高达5.1 m/s的场景下,其输出功率密度依然比单稳态结构高出66.27%,验证了该局部双稳态结构在大部分应用环境下的优越性。同时,在与LTC3588电路结合的实验中,局部双稳态结构的压电能量采集器对微弱风速提升的响应更加敏感,输出信号也有明显改善。 展开更多

关键词 压电俘能器 局部双稳态结构 能量收集 风致振动 低频激励

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基于半有源RFID技术的人员跟踪定位系统 被引量：7

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作者 陈军慧 杨登辉 黄慧冬 《现代电子技术》 2014年第18期130-132,共3页

针对人们对特殊复杂环境下信息安全和人员管理的实际需求,而传统GPS定位技术在无法满足实时、高精度定位的问题,提出了一种基于半有源RFID技术的人员跟踪定位方法。设计并开发出的125 kHz低频激励器,激励半径1~10 m可调,激励区域边沿控... 针对人们对特殊复杂环境下信息安全和人员管理的实际需求,而传统GPS定位技术在无法满足实时、高精度定位的问题,提出了一种基于半有源RFID技术的人员跟踪定位方法。设计并开发出的125 kHz低频激励器,激励半径1~10 m可调,激励区域边沿控制达到分米级。采用低频激励器、RFID阅读器和双频标签搭建的实验系统经过测试,系统稳定可靠,人员定位跟踪信息实时、准确。 展开更多

关键词 半有源RFID 低频激励器 双频RFID标签 人员定位跟踪

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