近年來(lái),隨著地球自然環(huán)境的不斷惡化以及石油能源的不斷消耗,人們開始將目光放在無(wú)污染的自然環(huán)境能量上,如太陽(yáng)能、風(fēng)能、機(jī)械能等。與此同時(shí),為了延長(zhǎng)賽博物理系統(tǒng)物理節(jié)點(diǎn)壽命以及使無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作下去,傳感節(jié)點(diǎn)的電源問(wèn)題成為了制約使用周期最核心的元素之一。人們開始研究無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的自供電技術(shù)。目前,已經(jīng)存在的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)的供電系統(tǒng)大多是單一能源器件,如太陽(yáng)能電池,可是單一的能源器件都存在著其局限性。因此,無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)需要采用復(fù)合微能源供電系統(tǒng),使得節(jié)點(diǎn)更快更平穩(wěn)的工作下去。本文針對(duì)不同的微能源器件進(jìn)行了理論上的研究,分析了它們各自的發(fā)電機(jī)理,然后設(shè)計(jì)了一款通用的微能源向量采集系統(tǒng)用以采集不同微能源器件的特征向量。該系統(tǒng)由主控單元、輸入緩沖單元、電壓采集單元、工作電流監(jiān)控單元以及無(wú)線通訊單元組成。整個(gè)系統(tǒng)采用分離式設(shè)計(jì),能在采集向量的同時(shí),檢測(cè)采集系統(tǒng)的功耗。在得到大量向量數(shù)據(jù)后,本文通過(guò)分析向量組的相關(guān)性以及算法的復(fù)雜度,在眾多識(shí)別算法中選擇了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為整個(gè)系統(tǒng)的識(shí)別算法,并設(shè)計(jì)訓(xùn)練了針對(duì)微能源類型識(shí)別的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,整個(gè)模型的準(zhǔn)確率能夠達(dá)到95%以上。最后,為了...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1懸臂梁

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-2-振動(dòng)能、化學(xué)能等。單一的能源收集器件只針對(duì)特定的環(huán)境能，對(duì)于復(fù)雜的環(huán)境有著很大的差別，多種環(huán)境能的收集器件的輸出特性在電學(xué)特性有著明顯的不同，因此本課題旨在設(shè)計(jì)一種適用于多種類型能源的通用式能源輸入接口，實(shí)現(xiàn)能源形式的多樣化輸入，自適應(yīng)能量識(shí)別....

圖1-2壓電式能

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-3-2.15μW的功率，考慮到該器件的體積為4.8mm*0.4mm*0.036mm，計(jì)算得出該器件的整體功率密度為3.272mW/cm3。2009年，韓國(guó)云光大學(xué)設(shè)計(jì)并發(fā)表了一種d33工作模式下的壓電振動(dòng)能量收集器件[8]。相較于懸臂梁處于d31工....

圖1-3共振型架構(gòu)振動(dòng)能量收集器[12]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-4-市面上多種穿戴式設(shè)備供電[11]。電磁式能量收集器是根據(jù)法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象設(shè)計(jì)出來(lái)的，機(jī)械振動(dòng)使導(dǎo)體與磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生電能。在電磁式能量收集器中，導(dǎo)體一般是線圈，磁場(chǎng)則由永磁體產(chǎn)生。早在1997年，Shearwood....

圖1-4磁懸浮架構(gòu)下的振動(dòng)能量收集器[15]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-4-市面上多種穿戴式設(shè)備供電[11]。電磁式能量收集器是根據(jù)法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象設(shè)計(jì)出來(lái)的，機(jī)械振動(dòng)使導(dǎo)體與磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生電能。在電磁式能量收集器中，導(dǎo)體一般是線圈，磁場(chǎng)則由永磁體產(chǎn)生。早在1997年，Shearwood....

本文編號(hào)：3921938