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基于线性自抗扰技术的添蓝喷射控制策略研究
| 论文题名： | 基于线性自抗扰技术的添蓝喷射控制策略研究 |
| 关键词： | 车用柴油机;氮氧化物;添蓝喷射;闭环控制;线性自抗扰控制 |
| 摘要： | 为解决车用柴油机氮氧化物排放高的问题，需加装SCR系统，SCR系统添蓝喷射控制策略的控制品质直接影响氮氧化物净化效果。目前主流的添蓝喷射控制策略主要分为基于脉谱的开环控制策略、基于模型的开环控制策略及闭环控制策略，开环控制策略存在标定工作量大和氮氧化物控制准确性差的问题，而目前主流的闭环控制策略均在开环的基础上进行反馈修正，虽能提高氮氧化物控制准确性，但并不会减少标定工作量。线性自抗扰控制技术控制准确性高，算法简单，需标定参数少，因此，该文章对基于线性自抗扰控制技术的添蓝喷射闭环控制策略进行研究探讨。该 研究主要包括以下内容： （1）线性自抗扰控制器被控对象的数学模型。对被控对象即SCR系统化学反应进行了简化假设，将SCR化学反应简化为一维模型，选取合适的化学反应动力学方程，通过MATLAB/Simulink动态仿真软件对SCR反应速率求解，进而求解催化单元内各物质的浓度。通过试验数据，对搭建完成的SCR系统仿真模型进行参数估计。 （2）线性自抗扰添蓝喷射控制策略研究及其仿真模型建立。线性自抗扰控制技术对非线性自抗扰控制技术进行了线性简化，需整定参数少，且继承了非线性自抗扰控制技术的优点。研究基于线性自抗扰控制技术的添蓝喷射控制策略，并通过MATLAB/Simulink动态仿真软件对线性自抗扰控制添蓝喷射策略进行仿真模型的搭建，且与SCR系统仿真模型进行耦合。 （3）线性自抗扰添蓝喷射控制策略仿真分析。通过搭建好的线性自抗扰控制添蓝喷射策略仿真模型，对控制参数进行寻优，对控制策略的鲁棒性及对柴油机测试循环的适用性进行了仿真分析。仿真结果表明，在多种扰动存在下，线性自抗扰添蓝喷射控制策略表现出了良好的鲁棒性；针对柴油机测试循环，在ESC稳态测试循环及ETC瞬态测试循环均表现出良好的适用性。 （4）线性自抗扰添蓝喷射控制策略台架验证。将线性自抗扰添蓝喷射控制策略数字化，并将其进行台架验证。台架试验结果表明，对国IV及国V阶段排放标准，线性自抗扰添蓝喷射控制策略能够满足排放法规的要求，具有较高的控制精度以及较好的动态响应能力。 |
| 作者： | 张仁敏 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 吕林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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