[发明专利]一种氨覆盖率参考目标动态产生器设计方法

摘要

本发明公开了一种氨覆盖率参考目标动态产生器设计方法，主要发明内容包括接收尿素SCR系统的状态；由NOx排放限值得到氨覆盖率下界；由NH3排放限值得到氨覆盖率上界；求得氨覆盖率参考目标。本发明提出的氨覆盖率参考目标动态产生器设计方法，能够根据实时状态动态生成氨覆盖率参考目标，同时考虑到了排放限值和系统老化程度。

主权项

1.一种氨覆盖率参考目标动态产生器设计方法，其特征在于包括以下步骤：一、建立面向控制的两核八阶尿素SCR系统模型：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变量命名法单核尿素SCR系统结构能够大致表述系统化学反应；然而，要想精确地描述尿素SCR系统化学反应动态特性，级联的多核结构是必不可少的；而且，有学者经过试验验证指出，至少需要两核结构，为了更好地描述尿素SCR系统沿催化器轴向的状态分布特性，同时对模型复杂程度保持一个可操作的水平，本发明提出一种由主从两个单元构成的模型，基于公式(1)的单核模型和气体成分的流量与浓度关系公式(3)，提出了一个面向控制的两核八阶尿素SCR系统模型，如公式(4)所示：二、由排放限值动态生成氨覆盖率参考目标本发明假设尿素SCR系统处在较好的热管理控制条件下，氨覆盖率的上界需求总会比下届需求高，为了推导出氨覆盖率的参考目标的上下界，由公式(4)可以推导出部分NO_x，NH₃的浓度动态如下：由于和的动态变化要比的动态更快，公式(5)可以推导得到：由于本发明提出NO_x转化率在92％以上，根据公式(6a)和(6b)可以得到不等式：其中，被定义为8％的由公式(7)可以得到氨覆盖率的下界为：其中，本发明提出的氨逃逸限值为由公式(6c)可得：为了同时满足上限和下限的要求，即同时满足较高的NO_x转化率和较低的氨逃逸，可以将氨覆盖率参考目标定义为：为了考虑到尿素SCR系统老化程度对状态的影响，最终实时调整的氨覆盖率参考目标为：其中，α为系统老化因子。