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Les stratégies de commande appliquées au contrôle d'écoulement : État de l'art

Published online by Cambridge University Press:  13 November 2007

Mathieu Rouméas ,
Patrick Gilliéron  and
Azeddine Kourta
Mathieu Rouméas
Affiliation:
Direction de la Recherche Renault SAS, Service 64260, code API : TCR AVA 058, 1 Av. du Golf, 78288 Guyancourt Cedex, France
Patrick Gilliéron
Affiliation:
Direction de la Recherche Renault SAS, Service 64260, code API : TCR AVA 058, 1 Av. du Golf, 78288 Guyancourt Cedex, France
Azeddine Kourta
Affiliation:
Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, Allée du professeur Camille Soula, 31000 Toulouse, France
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Abstract

Le contrôle des écoulements est à la base des travaux de développement en aérodynamique automobile. L'objectif à moyen terme est d'obtenir des systèmes de contrôle réactif où l'actionneur agit en fonction de l'état de l'écoulement. Ce type de contrôle implique la mise en place d'un actionneur, d'un capteur et d'une loi de commande les reliant l'un à l'autre. Cet article constitue un état de l'art sur les stratégies de commande envisageables. Il propose un classement théorique des différents schémas utilisés dans la littérature. Les commandes en boucles fermées sont plus particulièrement développées. Elles peuvent se décliner autour de 2 types de schémas : les boucles fermées simples où des mesures de l'écoulement prises en aval de l'actionneur sont utilisées dans la loi de commande ou des boucles fermées de type prédicteur/correcteur comme les schémas adaptatifs ou les schémas issus de la théorie du contrôle optimal. Pour chaque schéma de contrôle, les concepts mathématiques et algorithmiques sont évoqués et des résultats bibliographiques sont présentés. La pertinence de ces schémas pour le secteur automobile est ensuite discutée.

Keywords

Active controlnumerical simulationdrag reductionfeedforward controlfeedback controladaptative controloptimal controlContrôle actifsimulation numériqueréduction de traînéecontrôle en boucle ouvertecontrôle en boucle ferméecontrôle adaptatifcontrôle nominal
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 8 , Issue 4 , July 2007 , pp. 391 - 401
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2007

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References

Gad-el-Hak, M., Modern developments in flow control, Appl. Mech. Rev. 9 (1996) 365–379 CrossRef
P. Moin, T. Bewley, Feedback control of turbulence, Appl. Mech. Rev. 47 (1994)
S. Tardu, contrôle actif de la turbulence pariétale, Actes du XVe Congrès Français de Mécanique, Nancy, 3–7 septembre 2001
E. Creusé, Simulation et contrôle actif d'écoulements compressibles, Thèse de doctorat, Université de Bordeaux 1, 2000
F. Michaud, Méthodes adaptatives pour le signal, Éditions Hermes Paris, ISBN 978-2-86601-310-3 (1992)
Lee, C., Kim, J., Babcock, D., Goodman, R., Application of neural networks to turbulence control for drag reduction, Phys. Fluids 9 (1997) 170–1747
O. Sarzeaud, Les Réseaux de Neurones: Contributions à une théorie, OUEST Éditions ISBN 2908261944 1995
M. Jacek Zurada, Introduction to Artificial Neural Systems, West Publishing Company ISBN 053495460X 1992
Bewley, T., Moin, P., Teman, R., DNS-based predictive control of turbulence: an optimal benchmark for feedback algorithms, J. Fluid Mech. 447 (2001) 179–225 CrossRef
Lee, C., Kim, J., Choi, H., Suboptimal control of turbulent channel flow for drag reduction, J. Fluid Mech. 358 (1998) 25–258 CrossRef
Choi, H., Kang, S., Suboptimal feedback control of turbulent flow over a backward-facing step, J. Fluid Mech. 463 (2001) 201–227
Choi, H., Moin, P., Kim, J., Active turbulence control for drag reduction in wall-bounded flows, J. Fluid Mech. 262 (1993) 75–110 CrossRef
Kim, J., Moin, P., Moser, R., Turbulence statistics in fully developed channel flow at low Reynolds number, J. Fluid Mech. 177 (1987) 133 CrossRef
Kim, J., Moin, P., Application of a fractionnal-step method to incompressible Navier-Stokes equations, J. Comp. Phys. 59 (1985) 308–323 CrossRef
Koumoutsakos, P., Active control of vortex-wall interaction, Phys. Fluids 9 (1997) 3808–3816 CrossRef
Keefe, L., Moin, P., Kim, J., The Dimension of attractors underlying periodic turbulent Poiseuille flow, J. Fluid Mech. 242 (1992) 1–29 CrossRef
Aubry, N., Holmes, P., Lumley, J., The dynamic of coherent structures in the wall region of a turbulent boundary layer, J. Fluid Mech. 192 (1988) 115–173 CrossRef
Berkooz, G., Holmes, P., Lumley, J., The proper orthogonal decomposition in the analysisof turbulent flow, Ann. Rev. Fluid Mech. 25 (1993) 539–575 CrossRef
Berkooz, G., Holmes, P., Lumley, J., Intermittent dynamics in simple models of the turbulent wall layers, J. Fluid Mech. 230 (1991) 75–95 CrossRef
M. Gad-El-Hak, Flow control: the future, J. Aircraft 38 (2001)
L. Keefe, Drag reduction in channel flow using non-linear control, AIAA Paper (1993) 93–3279
Keefe, L., Two non linear control schemes contrasted on a hydrodynamic like model, Phys. Fluids A 5 (1993) 931–947 CrossRef