上海交通大学学报

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数据驱动的流场稀疏数据建模(网络首发)

  

  1. 1. 中南大学自动化学院;2. 上海飞机设计研究院;3. 上海交通大学机械与动力工程学院

摘要: 流场实时感知与预测在航空航海等领域具有十分重要的应用价值,但是往往面临流场维度高和实时测量信息少等挑战。针对该问题,文章提出了一种数据驱动的流场建模方法,通过线下建立稀疏数据与高维流场映射,实现线上流场实时重构。线下建模中,针对流场高维度挑战,使用本征正交分解等方法对数据进行降维,提取主要流场空间模态。并采用QR分解方法,挖掘流场模态敏感性特征,优化测点位置。利用时间延迟的动态模态分解,显著降低测点数量。在线上重构中,基于实时稀疏测量数据与数据驱动模型,实现对当前和未来时刻全场流场的预测。在圆柱尾涡流场测试中,使用该方法并采用20个稀疏测点,得到的全场重构误差可达10%以下。

关键词: 数据驱动, 降阶模型, 动态模态分解, 位置优化, 稀疏数据, 流场重构

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