| 基于正逆压电效应的高能效振动半主动控制方法 |
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| 引用本文： | 虞丽塬,吴义鹏,刘 轩,裘进浩,季宏丽.基于正逆压电效应的高能效振动半主动控制方法[J].振动工程学报,2023,36(4):996-1004. |
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| 作者姓名： | 虞丽塬 吴义鹏 刘 轩 裘进浩 季宏丽 |
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| 作者单位： | 南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室， 江苏 南京 210016 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目（51705251）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（NS2021006） |
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| 摘 要： | 基于同步开关阻尼（Synchronous Switch Damping，SSD）技术的压电振动半主动控制方法主要利用控制电 路中的同步开关和等效LC振荡电路，实现压电电压的同步翻转，使得压电驱动力始终和结构振动速度同相位， 用较低的能耗高效地抑制结构振动。然而常见的压电驱动元件如压电叠堆、压电纤维复合材料等，其允许工作 电压变化范围是不对称的，采用对称翻转的SSD技术难以充分利用压电元件的机电转化性能。提出了一种基于 双向压电效应的SSD技术，通过对压电电压上翻时注能、下翻时吸能的操作，最大化控制系统能效，并充分匹配 压电元件的机电转化潜能。介绍了所提SSD方法的工作原理，推导了非对称翻转条件下结构的振动衰减模型， 实现了非对称翻转SSD控制电路，并通过实验进行了验证。研究结果表明，所提SSD方法可以通过控制注能开 关占空比及吸能电路等效负载自适应地调节压电电压的上、下翻转因子，最终实现高能效的结构振动衰减 效果。
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| 关 键 词： | 振动控制 振动能量收集 同步开关阻尼 压电 反激变压器 |
High energy efficiency semi-active vibration control approach based on bidirectional piezoelectric effects |
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| YU Li-yuan,WU Yi-peng,LIU Xuan,QIU Jin-hao,JI Hong-li.High energy efficiency semi-active vibration control approach based on bidirectional piezoelectric effects[J].Journal of Vibration Engineering,2023,36(4):996-1004. |
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| Authors: | YU Li-yuan WU Yi-peng LIU Xuan QIU Jin-hao JI Hong-li |
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