Closed-loop supersonic flow control with a high-speed experimental deep reinforcement learning framework

超音速 阻塞流 计算机科学 流量(数学) 循环(图论) 强化学习 流量控制(数据) 控制理论(社会学) 机械 控制(管理) 物理 人工智能 数学 电信 组合数学
作者
Haohua Zong,Yun Wu,Jinping Li,Zhi Su,Hua Liang
出处
期刊:Journal of Fluid Mechanics [Cambridge University Press]
卷期号:1009
标识
DOI:10.1017/jfm.2025.160
摘要

Although active flow control based on deep reinforcement learning (DRL) has been demonstrated extensively in numerical environments, practical implementation of real-time DRL control in experiments remains challenging, largely because of the critical time requirement imposed on data acquisition and neural-network computation. In this study, a high-speed field-programmable gate array (FPGA) -based experimental DRL (FeDRL) control framework is developed, capable of achieving a control frequency of 1–10 kHz, two orders higher than that of the existing CPU-based framework (10 Hz). The feasibility of the FeDRL framework is tested in a rather challenging case of supersonic backward-facing step flow at Mach 2, with an array of plasma synthetic jets and a hot-wire acting as the actuator and sensor, respectively. The closed-loop control law is represented by a radial basis function network and optimised by a classical value-based algorithm (i.e. deep Q-network). Results show that, with only ten seconds of training, the agent is able to find a satisfying control law that increases the mixing in the shear layer by 21.2 %. Such a high training efficiency has never been reported in previous experiments (typical time cost: hours).

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
雪花完成签到 ,获得积分10
5秒前
Nick完成签到,获得积分10
9秒前
芙瑞完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
30秒前
Hello应助ybwei2008_163采纳,获得10
52秒前
silsotiscolor完成签到,获得积分10
55秒前
Bake完成签到 ,获得积分10
55秒前
Ding-Ding完成签到,获得积分10
1分钟前
eee应助历冰雪采纳,获得10
1分钟前
zokor完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
书生完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助ybwei2008_163采纳,获得10
1分钟前
Asura完成签到,获得积分10
1分钟前
634301059完成签到 ,获得积分10
1分钟前
酷酷小子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小卷粉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
清秀龙猫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ybwei2008_163发布了新的文献求助10
1分钟前
英姑应助maclogos采纳,获得10
1分钟前
正直水池完成签到 ,获得积分10
1分钟前
鸡蛋叉烧肠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
方方完成签到 ,获得积分10
1分钟前
康康舞曲完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
想吃糖葫芦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小芳芳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
曾经不言完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科目三应助快乐的90后fjk采纳,获得10
1分钟前
ybwei2008_163发布了新的文献求助10
1分钟前
Hyh_完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研狗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
7788完成签到,获得积分10
2分钟前
老牛完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mindfulness and Character Strengths: A Practitioner's Guide to MBSP 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3776037
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3321559
关于积分的说明 10206330
捐赠科研通 3036657
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666435
邀请新用户注册赠送积分活动 797424
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757839