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具有参数不确定性的二维Boussinesq方程降阶模型的数据驱动鲁棒状态估计。 (英语) 兹比尔1521.76318

摘要:本文提出了一种鲁棒的、基于POD的低阶状态估计器,也称为观测器,用于不确定2D Boussinesq方程的具有挑战性的流体动力学测试用例。观测器设计基于作者最近介绍的方法,该方法结合了对有界模型不确定性的鲁棒性,以及观测器增益的数据驱动自动调整。关于具有参数不确定性的二维Boussinesq方程演示了观察者的表现。所报告的数值结果表明,所提出的观测器可以从减少的测量次数中估计完整的温度和速度场。结果还表明,该观测器对雷诺数的变化或误差具有鲁棒性。换句话说,我们表明,我们可以基于雷诺数的假定不确定值来设计观测器,并能够估计与实际雷诺数相对应的温度和速度解。

MSC公司:

76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
65平方米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
76D55型 不可压缩粘性流体的流动控制与优化
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 要显示
[2] Borggaard,J。;海伊,A。;Pelletier,D.,非定常流体流动基于区间的降阶模型,国际数值分析模型,4353-67(2007)·Zbl 1133.37342号
[3] Guay,M。;Hariharan,N.,建筑系统中的气流速度估算,IEEE美国控制会议,908-913(2009)
[4] 约翰,T。;Guay,M。;北卡罗来纳州哈里哈兰。;Narayanan,S.,基于POD的纳维埃-斯托克斯流估计观测器,计算化学工程,34,6,965-975(2010)
[5] Reyhanoglu,M。;Mac Kunis,W。;Drakunov,S.V。;Ukeiley,L.,流体流速场的非线性估计,IEEE决策与控制会议,6931-6935(2011)
[6] 何,X。;胡,W。;Zhang,Y.,基于观测器的Navier-Stokes方程反馈边界稳定,计算方法应用机械工程,339,542-566(2018)·Zbl 1440.93086号
[7] 新泽西州奈尔。;Goza,A.,《利用降阶模型利用深度学习进行状态估计》,《流体力学杂志》,897,R1,1-13(2020)·兹比尔1460.76174
[8] Smyshlyaev,A。;Krstic,M.,抛物线偏微分方程的自适应控制(2010),普林斯顿大学出版社·Zbl 1225.93005号
[9] Borggaard,J。;古吉丁,S。;Zietsman,L.,基于(H{}_2)模型简化和适当正交分解的补偿器,第19届IFAC世界大会论文集,南非开普敦,7779-7784(2014)
[10] 冯·H。;郭伯忠,不确定热方程的新型未知输入观测器和输出反馈镇定,Automatica,86,1-10(2017)·Zbl 1375.93096号
[11] 胡,W。;辛格勒,J.R。;Zhang,Y.,基于降阶观测器的热流体反馈控制,第十届IFAC非线性控制系统研讨会NOLCOS,加利福尼亚州蒙特雷,116-121(2016)
[12] 要显示
[13] 福尔摩斯,P。;Lumley,J.L。;Berkooz,G.,《湍流、相干结构、动力系统和对称性》(1998),剑桥大学出版社·Zbl 0923.76002号
[14] Kunisch,K。;Volkwein,S.,Galerkin流体动力学一般方程的本征正交分解方法,SIAM J Numer Ana,40,492-515(2007)·Zbl 1075.65118号
[15] J.、B.F。;有界,I.,伪逆算子理论。操作员,《数学与分析应用杂志》,10451-470(1965)·Zbl 0151.19205号
[16] 威特扎克,M。;Buciakowski,M。;Puig,V。;Rotondo,D。;Nejjari,F.,一类非线性系统鲁棒故障估计的LMI方法,国际鲁棒非线性控制杂志,261530-1548(2016)·Zbl 1334.93082号
[17] Hjalmarsson,H.,使用迭代反馈调谐控制非线性系统,IEEE,决策和控制会议,2083-2087(1998)
[18] 乐昆,O。;Gevers,M。;莫斯伯格,M。;Bosmans,E。;Triest,L.,PID参数的迭代反馈调节:与经典调节规则的比较,《控制工程实践》,11,1023-1033(2003)
[19] Hjalmarsson,H.,迭代反馈调谐概述,国际J自适应控制信号处理,16373-395(2002)·Zbl 1048.93057号
[20] Benosman,M.,基于多参数极值搜索的鲁棒输入输出线性化控制的自校正,《国际鲁棒非线性控制》,26,4035-4055(2016)·兹比尔1351.93039
[21] 新泽西州Killingsworth。;Krstic,M.,使用极值搜索进行PID调节,IEEE控制系统杂志,1429-1439(2006)·兹比尔1395.93213
[22] Tan,Y。;奈西奇,D。;马雷尔斯,I。;Astolfi,A.,关于局部极值存在时的全局极值搜索,Automatica,245-251(2009)·Zbl 1154.93356号
[23] Benosman,M。;Borggaard,J。;桑,O。;Kramer,B.,2d和3d Boussinesq方程降阶模型基于学习的鲁棒镇定,应用数学模型,49,162-181(2017)·Zbl 1480.93332号
[24] 杜,J。;方,F。;疼痛,C.C。;纳文,I.M。;朱,J。;Ham,D.A.,POD降阶非结构化网格建模在二维和三维流体流动中的应用,计算数学应用,65,362-379(2013)·Zbl 1319.76026号
[25] 桑,O。;Borggaard,J.,对流主导Boussinesq流POD模型的基选择和闭合,第21届网络和系统数学理论国际研讨会论文集,荷兰格罗宁根(2014)
[26] 桑,O。;Borggaard,J.,对流Boussinesq流POD降阶建模的主区间分解框架,国际J数值方法流体,78,37-62(2015)
[27] Gunzburger,M.,《粘性不可压缩流动的有限元方法:理论、实践和算法指南》(1989),学术出版社·Zbl 0697.76031号
[28] Badra,M.,基于Riccati策略的非线性抛物系统镇定的抽象设置。Neumann或Dirichlet控制下Navier-Stokes和Boussinesq方程的应用,离散Contin Dyn系统Ser A,252,9,5042-5075(2012)·Zbl 1248.35107号
[29] 德马克,Z。;Gugercin,S.,离散经验插值方法的新选择算子——改进了先验误差界和扩展,《科学计算方法算法》,32,8,631-648(2016)·Zbl 1382.65193号
[30] de Wilde,P。;田伟。;Augenbroe,G.,《建筑物运行能耗的纵向预测》,《建筑环境》,46,1670-1680(2011)
[31] 巴拉耶维奇,M.J。;Dowell,E.H。;Noack,B.R.,结合Navier-Stokes方程约束的高雷诺数剪切流的低维建模,《流体力学杂志》,729285-308(2013)·Zbl 1291.76164号
[32] Rim D.,Mandli K.T.。使用位移插值对参数化标量双曲守恒律进行模型简化,2018年。arXiv:1805.05938数学。不适用·Zbl 07003644号
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