吉林大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (4): 1055-1062.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20171213
宫洵1,2,3, 蒋冰晶1,2, 胡云峰1,2, 曲婷1, 陈虹1,2
GONG Xun1,2,3, JIANG Bing-jing2, HU Yun-feng1,2, QU Ting1, CHEN Hong1,2
摘要: 针对Urea-SCR状态反馈控制系统存在不可测状态变量的问题,首先,分析了SCR系统的化学反应机理,为了描述SCR系统的分布参数特性,给出了包含上游-下游(主-从)两个单元的SCR系统双核动力学模型;其次,利用Urea-SCR系统下游氨浓度及氮氧化物浓度的测量值,设计了非线性降维观测器估计上游氨浓度、上下氨覆盖率等不可测的状态变量,同时在Lyapunov稳定性框架下,分析了观测器的稳定性,并据此给出了保证观测器稳定的观测器增益的取值范围;最后,在发动机动力学仿真软件enDYNA中,通过FTP75循环测试工况仿真测试,验证了该方法的有效性。
中图分类号:
[1] 周庆辉. 现代汽车排放控制技术[M]. 北京: 北京大学出版社,2010:15-16. [2] 杨成宏. 重型柴油机SCR催化器控制模型研究[D]. 长春: 吉林大学汽车工程学院, 2011. Yang cheng-hong.Study on the control model of SCR for heavy-duty diesel engine[D].Changchun:College of Automotive Engineering,Jilin University,2011. [3] 汪立志. 柴油机Urea-SCR系统控制模型的设计与仿真研究[D]. 武汉: 武汉理工大学能源与动力工程学院, 2011. Wang Li-zhi.Design and simulation of the control model of urea-scr system in diesel engine[D]. Wuhan: College of Energy and Power Engineering,Wuhan University of Technology,20011. [4] Upadhyay D, Van Nieuwstadt M.Model based analysis and control design of a urea-SCR deNO [5] Herman A, Wu M C, Cabush D, et al.Model based control of SCR dosing and OBD strategies with feedback from NH3 sensors[J]. SAE International Journal of Fuels and Lubricants, 2009, 2(1): 375-385. [6] Hsieh M F, Wang J.A two-cell backstepping- based control strategy for diesel engine selective catalytic reduction systems[J]. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2011, 19(6): 1504-1515. [7] Zhao J, Hu Y, Gong X, et al.Modelling and control of urea-SCR systems through the triple-step non-linear method in consideration of time-varying parameters and reference dynamics[J]. Transactions of the Institute of Measurement and Control, 2018,40(1):287-302. [8] Zhang H, Wang J, Wang Y Y.Robust filtering for ammonia coverage estimation in diesel engine selective catalytic reduction systems[J]. Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, 2013, 135(6): 064504. [9] Zhang H, Wang J, Wang Y Y.Nonlinear observer design of diesel engine selective catalytic reduction systems with NO [10] Hsieh M F, Wang J.Design and experimental validation of an extended Kalman filter-based NO [11] Hsieh M F, Wang J.Sliding-mode observer for urea-selective catalytic reduction (SCR) mid-catalyst ammonia concentration estimation[J]. International Journal of Automotive Technology, 2011, 12(3): 321-329. [12] Zhang H, Wang J, Wang Y Y.Sensor reduction in diesel engine two-cell selective catalytic reduction (SCR) systems for automotive applications[J]. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2015, 20(5): 2222-2233. |
[1] | 董伟,宋佰达,邱立涛,孙昊天,孙平,蒲超杰. 直喷汽油机暖机过程中两次喷射比例对燃烧和排放的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1755-1761. |
[2] | 林学东, 江涛, 许涛, 李德刚, 郭亮. 高压共轨柴油机起动工况高压泵控制策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1436-1443. |
[3] | 李志军, 汪昊, 何丽, 曹丽娟, 张玉池, 赵新顺. 催化型微粒捕集器碳烟分布及其影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1466-1474. |
[4] | 秦静, 徐鹤, 裴毅强, 左子农, 卢莉莉. 初始温度和初始压力对甲烷-甲醇裂解气预混层流燃烧特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1475-1482. |
[5] | 钟兵, 洪伟, 金兆辉, 苏岩, 解方喜, 张富伟. 进气门早关液压可变气门机构运动特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 727-734. |
[6] | 席雷, 徐亮, 高建民, 赵振, 王明森. 厚壁矩形带肋通道内蒸汽流动及传热特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 752-759. |
[7] | 李龙, 张幽彤, 左正兴. 变负载控制在自由活塞内燃发电机的缸压控制中的应用[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 473-479. |
[8] | 田径, 刘忠长, 刘金山, 董春晓, 钟铭, 杜文畅. 基于燃烧边界参数响应曲面设计的柴油机性能优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 159-165. |
[9] | 卫海桥, 裴自刚, 冯登全, 潘家营, 潘明章. 压电喷油器多次喷射对GDI汽油机颗粒物排放的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 166-173. |
[10] | 李志军, 何丽, 姜瑞, 申博玺, 孔祥金, 刘世宇. 柴油机微粒捕集器灰分分布对其压降的影响评价[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1760-1766. |
[11] | 郭亮, 杨文昭, 王云开, 孙万臣, 程鹏, 李国良. 废气再循环对丁醇/柴油混合燃料发动机的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1767-1774. |
[12] | 虞浏, 刘忠长, 刘江唯, 杜宏飞, 许允. 直喷汽油机喷雾粒径特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1482-1488. |
[13] | 刘忠长, 腾鹏坤, 田径, 许允, 亓升林, 于凯波. 二级增压柴油机旁通阀调节特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 796-803. |
[14] | 彭玮, 李国祥, 闫伟. 适用于发动机散热器的壁面函数改进[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 804-810. |
[15] | 唐志刚, 张力, 尚会超, 吕晓惠, 陈曦, 郑仁蔚. 电热塞点火微型内燃机燃烧特性及残余废气对其的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 811-818. |
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