压电能量俘获系统建模及仿真

发布时间：2021-01-02 05:13

　　针对压电悬臂梁结构能量俘获系统进行建模,利用电路系统和机械系统的相似关系,将压电俘能结构模型等效为电路系统模型;为建立压电能量俘获系统完整模型,基于LTC3588-1为核心的能量转换电路等效为降压及整流电路,并利用LTspice软件仿真验证该等效电路的正确性.在Matlab/Simulink系统中搭建压电能量俘获系统整体模型并进行仿真,根据仿真结果对模型参数进行优化.通过对实验数据对比、分析,验证系统模型的合理性,结果表明系统可以稳定输出3.3V直流电压,最佳阻抗匹配条件下,输出功率为2.6mW. 

【文章来源】：北京理工大学学报. 2020年08期 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

系统建模及仿真方案

图2为压电悬臂梁能量俘获系统机械结构．图中：压电片附着于悬臂梁上，梁的一端固定不动，另一端固定质量块；质量块振动带动悬臂梁产生振动使压电片发生变形极化产生电压．通过测试，该压电悬臂梁俘能器输出电压与振动频率之间关系如图3所示，确定压电悬臂梁俘能器共振频率为54 Hz，输出电压峰值8.55V.

通过测试，该压电悬臂梁俘能器输出电压与振动频率之间关系如图3所示，确定压电悬臂梁俘能器共振频率为54 Hz，输出电压峰值8.55V.1.2 压电悬臂梁的建模

【参考文献】：
期刊论文
[1]双端固支梯形梁压电俘能器机电耦合模型与试验分析[J]. 张广义,金磊,高世桥,刘海鹏,牛少华.  北京理工大学学报. 2018(06)
[2]一种低频压电俘能器准静态分析与能量收集试验[J]. 张广义,高世桥,刘海鹏,李平,牛少华.  北京理工大学学报. 2017(06)
[3]压电合成射流激励器LEM方法研究[J]. 严阳阳,周凌峰,丁英涛,王士伟,苏日娜.  北京理工大学学报. 2016(03)
[4]柔性压电发电机的发电性能分析[J]. 隋丽,刘国华,石庚辰,王彭颖恺.  北京理工大学学报. 2016(01)



本文编号：2952723