[发明专利]SCR系统尿素喷射控制方法

摘要

一种SCR系统尿素喷射控制方法，属于柴油机控制技术领域。本发明的目的是从尿素SCR系统化学反应机理出发，研究系统的偏微分方程模型（PDE），选择合适的逼近方法简化模型，利用滚动优化控制处理时滞和不确定性优势的SCR系统尿素喷射控制方法。本发明的步骤：a、尿素SCR系统偏微分建模，b、偏微分系统预测控制器设计。本发明基于实际的尿素SCR系统控制需求，将分布参数系统建模与预测控制器设计结合在一起，能够在精确描述系统动态性能的同时，解决该系统的约束条件下的非线性优化问题。

主权项

1.一种SCR系统尿素喷射控制方法，其特征在于：a、尿素SCR系统偏微分建模基于尿素SCR系统各主要物质沿轴向传输特性，主要参考了动态传输反应模型：磁通密度公式：Jk＝θzCk；     (2)以及一种物质浓度在催化器表面的动态及稳态假设得到的：建立得到系统的一阶双曲型PDE模型：其中，进一步整理得到：其中，表1和表2分别显示了模型中所有常量和变量的相关定义及参数名义参考值：表1 常量命名法表2 变量命名法将T，C_NOx看做可测量变量，考虑的状态量仅为和定义状态变量时变参数控制输入变量被控输出为得到系统面向控制模型：其中，进一步整理成状态空间形式：上述一阶双曲型系统表示为以下状态空间形式：其中，b、偏微分系统预测控制器设计：选取Haar小波尺度函数φ(x)，将时空变量展开如下形式：一阶空间偏导数表示为：采用Eular前向差分法对时间偏导数进行离散：应用上述方法，同时将时空偏导数替换得到：对上式进行整理，得到状态变量(z_n,i+1|i)的预测值为：由y＝C·X得P步向前预测输出值：为了快速而平滑地得到系统设定值，定义如下参考轨迹：y*(zn,k+i|k)    (19)预测控制输出为：定义系统误差函数为：