压电振动能量采集器的力电耦合模型及其功率优化*

• 作者: 展永政 王光庆 金文平 陆跃明
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 能量采集器 力电耦合模型 功率优化 仿真分析 曲线拟合
• 年，卷（期）: 2013,（8）
• 所属期刊栏目: 物理类传感器
• 页码范围: 1092-1100
• 页数: 9页
• 分类号: TH825
• 字数: 6577字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2013.08.012

摘要

为提高传统压电振动能量采集器集总参数模型的性能预测精度，考虑悬臂梁的振型信息与轴向应变分布情况，提出了一种改进的力电耦合模型，该模型引入无因次幅值修正因子，通过曲线拟合方法确定了修正因子与振型函数和振动幅值之间的关系表达式；利用Rayleigh-Ritz模态分析法确定了力电耦合模型中的集总等效参数(如质量、刚度等)，并根据弹性动力学原理建立了能量采集器的运动控制方程，得到了稳态时能量采集器的力、电输出响应表达式；最后，利用改进的模型对能量采集器的负载电阻和输出功率进行了优化，得到了负载短路和负载开路时能量采集器的最优输出特性。仿真结果与实例对比验证了提出模型的正确性，表明改进的力电耦合模型具有较高的预测精度。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王光庆	浙江工商大学信息与电子工程学院	51	361	13.0	17.0
2	展永政	浙江工商大学信息与电子工程学院	9	63	5.0	7.0
3	陆跃明	浙江工商大学信息与电子工程学院	3	30	3.0	3.0
4	金文平	浙江工商大学信息与电子工程学院	3	36	2.0	3.0