摘要
能量采集系统可以将周围环境中废弃的动能转化为电能,因此吸引了越来越多的关注。文章研究了高斯白噪声作用下非对称单稳态能量采集系统的概率响应。通过引入坐标变换,将非对称单稳态机电耦合系统等价为一个包含系统频率的单自由度系统。在Markov近似下得到总能量的Fokker-Plank-Kolmogorov(FPK)方程,进而获得了其稳态响应的概率密度函数(PDF)的解析表达式,由此获得衡量系统能量采集效率的均方电压(MSOV)。通过实例验证了所提出的方法的有效性,并分析了噪声强度、阻尼系数、非线性系数和耦合系数等系统物理量对均方电压的影响。研究结果表明:噪声强度和非对称度有利于提高均方电压的输出,从而提高了系统的能量采集效率;而阻尼系数和三次非线性系数的增加会引发一个与之相悖的结果。
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