边界层不稳定性的集中式与分散式主动控制
流体动力学
2014-02-05 v1
摘要
我们利用线性控制理论构建了一个输出反馈控制器，用于衰减平板边界层中小振幅的 Tollmien-Schlichting (TS) 波包。我们在展向方向均匀分布了多达 72 个靠近壁面的局部物体（18 个扰动源、18 个执行器、18 个估计传感器和 18 个目标传感器）。在完全三维配置中，当展向方向上的执行器和传感器数量增加时，输入与输出之间的互连很快变得不可行。本工作的目的是理解如何仅通过将执行器的子集连接到传感器来设计高效的控制器，从而降低控制器的复杂度而不损害效率。我们发现，采用半分散式方法——即将由 3 个估计传感器连接到 3 个执行器组成的小型控制单元沿展向重复 6 次——仅导致控制性能降低 11%。我们的结果表明，最佳性能出现在满足以下条件的控制单元：(i) 足够宽以涵盖波包到达执行器时的完整展向尺度；(ii) 设计时考虑了来自估计传感器侧面（串扰）的扰动。我们还发现，串扰的影响不如扩散效应重要。
引用
@article{arxiv.1402.0769,
title = {Centralised versus Decentralised Active Control of Boundary Layer Instabilities},
author = {R. Dadfar and N. Fabbiane and S. Bagheri and D. S. Henningson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.0769},
year = {2014}
}
备注
17 pages