Flow Control by Feedback: Stabilization and Mixing

در بیش از 70 سال سابقه تئوری کنترل و مهندسی، تعداد کمی از کاربردها به اندازه کنترل جریان هیجان را برانگیخته اند. همین امر را احتمالاً می توان برای حوزه کلی مکانیک سیالات با تاریخچه بسیار طولانی چندین قرن آن نیز گفت. این هیجان قابل درک و موجه است. آشفتگی در جریان سیال به عنوان آخرین مسئله بزرگ حل نشده فیزیک کلاسیک 1 شناخته شده است و باعث پیشروی شغل بسیاری از ریاضیدانان برجسته قرن بیستم شده است. ظهور کنترل جریان به‌عنوان یک میدان جذاب جدید مدیون پیشرفت‌های سیستم‌های میکرو الکترومکانیکی (MEMS) و سایر فناوری‌ها برای ابزار دقیق جریان‌های سیال در مقیاس‌های طولی و زمانی بسیار کوتاه است. عنصر گمشده باقیمانده برای تبدیل کنترل جریان به یک ابزار عملی، الگوریتم‌های کنترلی با تضمین عملکرد قابل اثبات است. این نمودار تک پژوهشی اولین کتابی است که به این طرح بازخورد مسئله-سیستماتیک برای جریان سیال اختصاص داده شده است.

In the 70+ year history of control theory and engineering, few applications have stirred as much excitement as flow control. The same can probably be said for the general area of fluid mechanics with its much longer history of several centuries. This excitement is understandable and justified. Turbulence in fluid flows has been recognized as the last great unsolved problem of classical 1 physics and has driven the careers of many leading mathematicians of the 20th century.2 Likewise, control theorists have hardly ever come across a problem this challenging. The emergence of flow control as an attractive new field is owed to the break­ throughs in micro-electro-mechanical systems (MEMS) and other technologies for instrumenting fluid flows on extremely short length and time scales. The remaining missing ingredient for turning flow control into a practical tool is control algorithms with provable performance guarantees. This research mono­ graph is the first book dedicated to this problem-systematic feedback design for fluid flows.