具有来流速度/密度变化的超声速边界层中第二Mack模态的反应式控制
流体动力学
2023-01-18 v1
摘要
我们考虑马赫数 M = 4.5 的二维超声速边界层的闭环控制，旨在抑制第二Mack模态不稳定性的线性增长。首先通过局部空间与全局预解分析刻画这些不稳定性，从而优化控制策略并选取合适的执行器与传感器。在辨识出线性输入输出降阶模型后，多准则结构化混合 综合可预先固定控制器结构并最小化各类传递函数的适当范数： 范数保证性能（标称条件下扰动放大的抑制）， 范数维持性能鲁棒性（针对传感器噪声）与稳定性鲁棒性（针对不确定的来流速度/密度变化）。前馈与反馈配置（即估计传感器分别置于执行器上游/下游）均能在执行器下游显著距离内将局部扰动能量维持在给定阈值以下，即便在含噪估计传感器或来流密度变化情况下亦然。然而，当前馈配置的对流时滞因 的来流速度变化而改变时，其完全失效，这凸显了在对流不稳定流动中反馈配置对性能鲁棒性的强相关性。
引用
@article{arxiv.2206.06224,
title = {Reactive control of 2 nd Mack mode in a supersonic boundary layer with freestream velocity/density variations},
author = {Pierre Nibourel and Colin Leclercq and Fabrice Demourant and Eric Garnier and Denis Sipp},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.06224},
year = {2023}
}