在工业和工程应用当中都将涉及到湍流,湍流流动将在高速运动物体表面产生巨大的剪切应力,造成能源损耗。因此,减少湍流边界层产生的剪切应力具有深远意义。对此前人学者对于湍流边界层的开环控制做了许多研究并取得了不少成果,但是对于闭环控制几乎无人涉及。基于以上本文提出基于拟序结构识别的湍流边界层闭环控制研究。本文通过实验探究了湍流边界层的闭环控制方法。实验设备搭建在风洞的平板当中,激励器为两片平行的压电陶瓷振动片,传感器为两根装于振动片上下游的壁面热线,控制系统为Dspace控制器,采用的控制算法为前馈,反馈以及前馈反馈结合的PD(比例微分)控制算法。实验实现过程为通过上下游的热线传感器传回的边界层流场的电压信号,先经过CTA(恒温热线测速仪)处理后传给d SPACE控制器中的程序中进行滤波,传递函数预测转换和PD运算控制后输出控制信号,控制信号经过电压放大器放大之后控制激励器产生流向壁面振动进而减少壁面剪切应力。整个实验的目的在于优化控制参数后得到最大减阻量。在本文运用的前馈PD控制算法在参数调优之后取得了33%减阻效果,大于开环的30%减阻效果。而反馈PD控制以及前馈反馈结合的PD控制算法并未能达到理想的超出开环控制减阻的控制效果,这是由于反馈信号延迟的特性造成的。同时,由于前馈PD控制算法是基于流体信息产生振动信号,因此相对于开环控制具有能量输入较少的优势,经过计算得到能量输入减少约25%,且控制效率提升了约46%。且在前馈PD控制较开环控制还具有较好的鲁棒性,系统能够在外部条件发生改变时仍具有相对较好的减阻效果。此外,为了能够更好的探究减阻背后的机理,证实减阻量测量的可靠性,本文实验测量了最优开环控制下纵向流体扰动的穿透深度以及流向减阻的下游恢复,对比了控制以及无控制下的湍流边界层的平均速度以及速度RMS值分布,速度能谱,基于VITA方法的猝发现象和平均能量耗散率验证结果的真实性和准确性。