| 摘要 | 第2-3页 |
| ABSTRACT | 第3-4页 |
| 1 绪论 | 第7-17页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第7-8页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第8-15页 |
| 1.2.1 压电式振动能量收集装置 | 第8-12页 |
| 1.2.2 压电式振动能量收集电路 | 第12-14页 |
| 1.2.3 无线监测模块 | 第14-15页 |
| 1.3 本文研究的主要内容及技术路线 | 第15-17页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第15页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第15-17页 |
| 2 矿用自俘能无线监测系统性能提升方案设计 | 第17-22页 |
| 2.1 系统性能分析 | 第17-19页 |
| 2.2 系统性能提升总体方案设计 | 第19-20页 |
| 2.3 系统性能提升各部分设计 | 第20-21页 |
| 2.3.1 可更换能量收集模块的多方向振动能量收集装置 | 第20页 |
| 2.3.2 能量收集电路 | 第20页 |
| 2.3.3 无线监测模块 | 第20-21页 |
| 2.4 本章小结 | 第21-22页 |
| 3 可更换能量收集模块的多方向振动能量收集装置 | 第22-42页 |
| 3.1 基础理论 | 第22-24页 |
| 3.1.1 压电效应 | 第22页 |
| 3.1.2 压电方程 | 第22-23页 |
| 3.1.3 常用压电材料及材料选取 | 第23-24页 |
| 3.2 可更换能量收集模块的多方向振动能量收集装置结构设计 | 第24-25页 |
| 3.3 能量收集模块动力学分析 | 第25-28页 |
| 3.4 能量收集模块机电耦合分析 | 第28-29页 |
| 3.5 能量收集模块输出功率分析 | 第29-30页 |
| 3.6 能量收集模块转换效率分析 | 第30-31页 |
| 3.7 装置有限元分析 | 第31-41页 |
| 3.7.1 装置有限元模型建立 | 第31-32页 |
| 3.7.2 谐响应分析 | 第32-35页 |
| 3.7.3 力电耦合分析 | 第35-40页 |
| 3.7.4 压电陶瓷可靠性分析 | 第40-41页 |
| 3.8 本章小结 | 第41-42页 |
| 4 能量收集电路优化 | 第42-51页 |
| 4.1 典型能量收集电路性能分析 | 第42-46页 |
| 4.1.1 标准AC-DC能量收集电路 | 第42-44页 |
| 4.1.2 SSHI能量收集电路 | 第44-46页 |
| 4.2 改进型能量收集电路设计 | 第46-49页 |
| 4.2.1 现有多路能量收集电路分析 | 第46-47页 |
| 4.2.2 能量收集电路优化设计 | 第47-48页 |
| 4.2.3 能量收集电路仿真 | 第48-49页 |
| 4.3 储能模块优化选择 | 第49-50页 |
| 4.4 本章小结 | 第50-51页 |
| 5 无线监测模块节能优化 | 第51-57页 |
| 5.1 无线监测模块功耗分析 | 第51-52页 |
| 5.2 无线监测模块节能策略 | 第52-56页 |
| 5.3 本章小结 | 第56-57页 |
| 6 实验研究 | 第57-68页 |
| 6.1 振动能量收集装置制作 | 第57-59页 |
| 6.1.1 材料选取 | 第57页 |
| 6.1.2 装置各部分尺寸设计 | 第57-58页 |
| 6.1.3 装置制作工艺 | 第58-59页 |
| 6.2 实验测试 | 第59-67页 |
| 6.2.1 实验平台设计 | 第59-61页 |
| 6.2.2 实验过程 | 第61-67页 |
| 6.2.3 实验结果分析 | 第67页 |
| 6.3 本章小结 | 第67-68页 |
| 7 总结展望 | 第68-69页 |
| 7.1 总结 | 第68页 |
| 7.2 展望 | 第68-69页 |
| 致谢 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-73页 |
| 附录 | 第73页 |