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Bayesian Optimization of Cost Function in Suboptimal Control for Reducing Skin Friction Drag in Wall Turbulence

流体动力学 2025-07-08 v1

摘要

提出了一种系统且自动化的框架,用于开发闭环流动控制策略,将次优控制理论 [Lee 等, J. Fluid Mech. 358, 245 (1998)] 与贝叶斯优化相结合。该方法在降低低雷诺数湍流通道流动中的皮肤摩擦阻力方面得到验证。将次优控制框架中的成本函数形式化为 various wall quantities 的线性组合,并通过贝叶斯优化来确定相应的权重系数,以实现最大阻力降低率。该方法成功识别出有效的成本函数,实现约 20% 的阻力降低,相当于或甚至超过先前研究的水平。此外,还发现了一些先前研究中提出的成本函数。该方法为决策成本函数提供了新的视角,凸显了其在湍流流动中发展主动控制策略的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.04654,
  title  = {Bayesian optimization of a cost function in suboptimal control for reducing skin friction drag in wall turbulence},
  author = {Yusuke Yugeta and Yosuke Hasegawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.04654},
  year   = {2025}
}

备注

27 pages, 11 figures