面向闭环控制目的的流向涡特性鲁棒快速在线辨识
流体动力学
2018-06-04 v1
摘要
我们提出将主动涡流发生器与粒子图像测速(PIV)测量及流向涡表征后处理算法相结合，构建一个用于风力涡轮机应用的基于反馈的闭环控制系统。我们开发了两种利用 PIV 实现进行实时（在线或即时）反馈控制的涡旋辨识与表征方法。这两种方法均能提取湍流边界层中主动涡流发生器后方产生的流向涡的中心和强度，并且我们展示了如何将它们集成到闭环控制策略中。作为演示，我们在风洞设施中使用立体 PIV 测量，获取了主动涡流发生器后方横向-壁面法向平面内的数据。一种鲁棒算法使用了 判据以及对每个提取出的涡旋的涡量积分。结果表明，仍需对少量瞬时场进行滑动窗口平均以提高鲁棒性。该鲁棒方法需要进行全场 PIV 计算随后计算空间导数。我们开发了一种更快的方法，该方法仅使用垂直速度的水平线，具有极大减少相对于鲁棒方法计算量的潜力。我们比较了这两种方法，并讨论了它们的缺点以及在风力涡轮机叶片湍流边界层的实时、在线、闭环控制中的潜力。
引用
@article{arxiv.1612.05826,
title = {Robust and fast online identification of streamwise vortices properties for closed-loop control purposes},
author = {Caroline Braud and Alex Liberzon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.05826},
year = {2018}
}