从环境振动中高效收集能量的最优控制策略
系统与控制
2015-08-19 v1
摘要
易于小型化和最低维护需求是用振动能量收集器替代传统电池的优势之一，其应用横跨从无线通信传感器到医疗植入物等广泛学科与领域。然而，当前的收集器不能以非常高效和鲁棒的方式从环境振动中提取能量，因此需要更优的收集方法。在本文中，我们介绍了一种用于振动能量收集的通用架构，并描绘了该领域的关键挑战。随后，我们公式化了一个最优控制问题以最大化收集的能量。尽管该最优控制问题具有与标准LQG问题相似的结构，但其本质上不同于LQG问题，并向控制界提出了理论挑战。作为第一步，我们将其简化为一个受高斯白噪声激励的线性系统控制增益优化的可处理问题，并展示了该最优问题在时域和频域均具有非平凡最优解。
引用
@article{arxiv.1508.04163,
title = {Optimal control strategies for efficient energy harvesting from ambient vibrations},
author = {Ashkan Haji Hosseinloo and Thanh Long Vu and Konstantin Turitsyn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.04163},
year = {2015}
}