題 目：Control of Co-Existing of Attractors via Time-Delayed Feedback Methods

主講人： Ekaterina Pavlovskaia教授

講座時間：2025年10月29下午16:00

講座地點：行政樓101會議室

內(nèi)容簡介：

非線性能量采集裝置因具有寬頻帶高效能量收集特性而展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。其中，基于擺式結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)被設(shè)計用于捕獲海浪的高能量密度，而振動碰撞式能量采集器則是利用大幅振動實現(xiàn)高效能量轉(zhuǎn)換的另一類非線性裝置。然而，這些系統(tǒng)固有的非線性特性通常會導(dǎo)致多穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象，其中部分吸引子有利于能量采集，其他則反之。為在激勵參數(shù)不確定條件下確保系統(tǒng)呈現(xiàn)期望響應(yīng)并抑制多穩(wěn)態(tài)效應(yīng)，采用低功耗控制策略是一種有效手段。此類控制方法能夠促進系統(tǒng)向期望的共存行為轉(zhuǎn)變，并在穩(wěn)定后避免因噪聲引起的動態(tài)跳躍，同時僅消耗裝置生成能量的極小部分。時滯反饋控制方法已在振動碰撞系統(tǒng)中成功實現(xiàn)吸引子間切換，并在能源網(wǎng)絡(luò)中有效促進同步現(xiàn)象。

為驗證時滯反饋控制在能量采集裝置中的適用性，本研究提出兩種改進型時滯反饋控制策略，旨在實現(xiàn)兩類典型系統(tǒng)中共存吸引子的有效切換。首先，在傳統(tǒng)時滯反饋控制失效工況下，采用碰撞振子模型驗證分數(shù)階時滯反饋控制實現(xiàn)共存軌道切換的有效性。進一步地，針對參激擺模型，提出通過引入旋轉(zhuǎn)運動辨識項以區(qū)分周期1振蕩軌道的改進算法。研究表明：該控制方法可實現(xiàn)單擺系統(tǒng)內(nèi)任意共存解之間的切換，并在切換完成后自動將控制信號降為零。結(jié)果表明，新型控制器可確保擺系統(tǒng)實現(xiàn)反相位旋轉(zhuǎn)運動，從而顯著提升發(fā)電效率。

報告人簡介：

       Ekaterina Pavlovskaia教授，英國阿伯丁大學(xué)工程學(xué)院院長、首席終身教授，英國機械工程師學(xué)會會士、國際水下研究工程大學(xué)聯(lián)盟輪值主席、阿伯丁大學(xué)水下工程專業(yè)創(chuàng)始人，《Journal of Sound and Vibration》期刊責(zé)任編輯。主要研究方向包括：非光滑系統(tǒng)、連續(xù)介質(zhì)線性和非線性動力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)與斷裂力學(xué)，特別是動態(tài)（平穩(wěn)和非平穩(wěn)）接觸問題、沖擊、非均勻介質(zhì)的波傳播、裂紋擴展、材料動態(tài)測試。公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文150 余篇，參編專著3 部，論文總引用約4000 次。