Energy-Harvesting Adaptive Vibration Damping in High-Speed Train Suspension Using Electromagnetic Dampers

振动 阻尼器 功率(物理) 占空比 整流器(神经网络) 振动控制 悬挂(拓扑) 最大功率原理 微控制器 结构工程 控制理论(社会学) 能量(信号处理) 工程类 能量收集 声学 计算机科学 电压 电气工程 物理 数学 控制(管理) 循环神经网络 人工智能 机器学习 同伦 随机神经网络 量子力学 人工神经网络 纯数学
作者
Qinlin Cai,Yingyu Hua,Songye Zhu
出处
期刊:International Journal of Structural Stability and Dynamics [World Scientific]
卷期号:21 (14) 被引量:8
标识
DOI:10.1142/s0219455421400022
摘要

Electromagnetic damper cum energy harvester (EMDEH) is an emerging dual-function device that enables simultaneous energy harvesting and vibration control. This study presents a novel energy-harvesting adaptive vibration control application of EMDEH on the basis of the past EMDEH development in passive control. The proposed EMDEH comprises an electromagnetic damper connected to a specifically designed energy harvesting circuit (EHC), wherein the EHC is a buck–boost converter with a microcontroller unit (MCU) and a bridge rectifier. The effectiveness of the energy-harvesting adaptive vibration damping is validated numerically through a high-speed train (HST) model running at different speeds. MCU-controlled adaptive duty cycle adjustment in the EHC enables the EMDEHs to adaptively offer the optimal damping coefficients that are highly dependent on train speeds. In the meantime, the harvested power can be stored in rechargeable batteries by the EHC. Numerical results project the average output power ranging from 40.5[Formula: see text]W to 589.8[Formula: see text]W from four EMDEHs at train speed of 100–340[Formula: see text]km/h, with a maximum output power efficiency of approximately 35%. In comparison to energy-harvesting passive vibration control and a pure viscous damper, the proposed energy-harvesting adaptive control strategy can improve vibration reductions by approximately 40% and 27%, respectively, at a speed of 340[Formula: see text]km/h. These numerical results clearly demonstrate the benefit and prospect of the proposed energy-harvesting adaptive vibration control in HST suspensions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
123456hhh发布了新的文献求助30
1秒前
机灵柚子发布了新的文献求助10
2秒前
Christina完成签到,获得积分0
2秒前
3秒前
何必在乎发布了新的文献求助10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
皮汤汤发布了新的文献求助10
4秒前
大模型应助多多采纳,获得10
4秒前
LLLLLL完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
zhang应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
小黄人应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
mick应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
852应助科研通管家采纳,获得20
7秒前
不想科研应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
今后应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
mick应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
不想科研应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
zhang应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
CipherSage应助福路采纳,获得10
8秒前
机灵柚子发布了新的文献求助30
10秒前
LLLLLL发布了新的文献求助10
12秒前
123完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6063816
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7896339
关于积分的说明 16315916
捐赠科研通 5206907
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2785569
邀请新用户注册赠送积分活动 1768343
关于科研通互助平台的介绍 1647544