基于观测器的反馈在抑制瞬态能量增长中的性能局限

瞬态能量增长抑制是针对延迟向湍流转捩的反馈流动控制的常见控制目标。在此背景下一种主流控制方法是基于观测器的反馈，其中将全状态反馈控制器应用于来自观测器的状态估计。本研究指出了基于观测器的反馈控制的一个基本性能局限：每当未受控系统对最优扰动表现出瞬态能量增长时，基于观测器的反馈控制也必然导致闭环系统对最优扰动出现瞬态能量增长。事实上，该结果确立：在瞬态能量增长抑制与转捩延迟背景下，基于观测器的反馈可能是控制器综合的糟糕候选者——瞬态能量增长抑制这一性能目标永远无法通过基于观测器的反馈实现。此外，用一个说明性例子表明，其他形式的输出反馈未必受限于这些相同的性能局限，在瞬态能量增长抑制与转捩控制中也应加以考虑。