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http://dx.doi.org/10.25673/35018
Titel: | Optimal control of vibration-based micro-energy harvesters |
Autor(en): | Le, Thuy Thi-Thien Jost, Felix Sager, Sebastian |
Erscheinungsdatum: | 2020 |
Umfang: | 1 Online-Ressource (18 Seiten, 1,1 MB) |
Art: | Artikel |
Sprache: | Englisch |
Herausgeber: | Springer, Dordrecht |
URN: | urn:nbn:de:gbv:ma9:1-1981185920-352204 |
Schlagwörter: | Optimal control Pontryagin’s maximum principle Switching function Energy harvesting Power optimization |
Zusammenfassung: | We analyze the maximal output power that can be obtained from a vibration energy harvester. While recent work focused on the use of mechanical nonlinearities and on determining the optimal resistive load at steady-state operation of the transducers to increase extractable power, we propose an optimal control approach. We consider the open-circuit stiffness and the electrical time constant as control functions of linear two-port harvesters. We provide an analysis of optimal controls by means of Pontryagin’s maximum principle. By making use of geometric methods from optimal control theory, we are able to prove the bang–bang property of optimal controls. Numerical results illustrate our theoretical analysis and show potential for more than 200% improvement of harvested power compared to that of fixed controls. |
URI: | https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/35220 http://dx.doi.org/10.25673/35018 |
Open-Access: | Open-Access-Publikation |
Nutzungslizenz: | (CC BY 4.0) Creative Commons Namensnennung 4.0 International |
Journal Titel: | Journal of optimization theory and applications |
Verlag: | Springer |
Verlagsort: | Dordrecht |
Band: | 179 |
Heft: | 2018 |
Originalveröffentlichung: | 10.1007/s10957-018-1250-4 |
Seitenanfang: | 1025 |
Seitenende: | 1042 |
Enthalten in den Sammlungen: | Fakultät für Mathematik (OA) |
Dateien zu dieser Ressource:
Datei | Beschreibung | Größe | Format | |
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Sager_et al._J Optim Theory Appl_2020.pdf | Zweitveröffentlichung | 1.1 MB | Adobe PDF | Öffnen/Anzeigen |