亚临界平面泊肃叶流中瞬态能量增长的线性反馈控制及控制性能限制
流体动力学
2015-05-27 v1
摘要
本文研究了通过反馈控制抑制亚临界平面泊肃叶流中瞬态能量增长的问题。假设任何速度分量的时间导数可作为控制输入施加于壁面，并且可获得全状态信息。我们证明，不可能设计出一个线性状态反馈控制器使得闭环流动系统没有瞬态能量增长。随后，基于线性矩阵不等式方法，设计了直接针对瞬态增长机制的全状态反馈控制器。首先在线性情况下分析了此类控制器的性能，并与先前提出的线性二次型最优控制器进行了比较；此外，通过直接数值模拟，针对不同具有物理意义的初始条件，采用不同的速度分量作为壁面驱动，评估了受控三维泊肃叶流的转捩阈值。本文提出的控制器能有效提高闭环系统的转捩阈值，其性能因初始条件和所用驱动分量的不同而有所差异。
引用
@article{arxiv.1101.2629,
title = {Linear feedback control of transient energy growth and control performance limitations in subcritical plane Poiseuille flow},
author = {F. Martinelli and M. Quadrio and J. McKernan and J. F. Whidborne},
journal= {arXiv preprint arXiv:1101.2629},
year = {2015}
}