發(fā)布時間：2021-01-20 15:20

　　隨著排放法規(guī)要求的不斷提高,發(fā)動機尾氣后處理裝置的作用越來越重要。目前,DOC+DPF+SCR的結(jié)構(gòu)是重型柴油機面向國V以上排放法規(guī)的主流方案,其中DOC除了用于氧化尾氣中的NO、CO和HC外,更主要的作用是通過燃油后噴控制DOC下游的出口溫度,從而實現(xiàn)DPF的主動再生。DPF主動再生對DOC溫度的控制有很高的要求,溫度過低無法啟動主動再生,而溫度過高則可能損壞DPF載體。因此,DOC出口溫度的精確控制具有重要意義。本文針對DOC溫度控制方法進行了深入的研究,建立了面向控制的DOC系統(tǒng)的動態(tài)特性模型,利用實驗驗證了該模型的準確性�；谠撃Ｐ头謩e設計了PID和模型預測控制器（MPC）閉環(huán)控制器,通過仿真對不同控制方法的控制性能進行了比較分析。首先,設計了DOC的數(shù)學模型,并進行了實驗標定和驗證。調(diào)研了國內(nèi)外DOC溫度場的建模方法,分析總結(jié)了影響DOC溫度場的主要物理化學過程,利用熱力學、流體力學、傳熱學和化學反應動力學的基本原理,建立DOC的溫度場的偏微分方程組數(shù)學描述。面向控制算法設計的需求,對DOC的溫度場描述進行軸向離散化,將其簡化為高階帶時滯的線性模型。通過發(fā)動機臺架實驗對所得到... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

博世公司DOC系統(tǒng)輔助DPF主動再生結(jié)構(gòu)示意圖

z 的二階偏導項表征了擴散導熱，氣固溫差項表征對流換熱，固相方程的最后一項表征了還原物質(zhì)化學反應放熱。由于發(fā)動機尾氣流經(jīng) DOC 系統(tǒng)時，其流體雷諾數(shù)（Pe ）大于 50，因此這里可以忽略擴散導熱項。其物理意義如圖 2.1 所示：

圖 2. 2 DOC 系統(tǒng)簡化模型示意圖由于固相的軸向擴散導熱在整個傳熱過程中并不是特別重要[33-34]，這里可略。對于 DOC 系統(tǒng)模型參數(shù)進行一定的整理可以得到如下的簡化 DOC 系型公式，如公式 2.3 所示：

【參考文獻】：
期刊論文
[1]輕型汽油車國六排放控制技術(shù)應用[J]. 吳旭輝.  機電技術(shù). 2017(03)
[2]完善相關(guān)法律法規(guī) 控制汽車尾氣排放[J]. 佟琳.  現(xiàn)代經(jīng)濟信息. 2016(11)
[3]基于積分時滯系統(tǒng)史密斯預估器的研究[J]. 丁曉迪,崔寶同.  計算機系統(tǒng)應用. 2016(03)
[4]Multi-constrained model predictive control for autonomous ground vehicle trajectory tracking[J]. 龔建偉,徐威,姜巖,劉凱,郭紅芬,孫銀健.  Journal of Beijing Institute of Technology. 2015(04)
[5]汽車尾氣污染的生成機理和影響因素以及治理方法[J]. 王麗娜.  科技展望. 2015(11)
[6]采用缸內(nèi)后噴和排氣管噴油的DOC輔助DPF再生技術(shù)的研究[J]. 劉宏威,張凱凱,姚廣濤,張衛(wèi)鋒,資新運.  汽車工程. 2015(04)
[7]柴油機DOC輔助DPF再生燃油噴射規(guī)律的優(yōu)化[J]. 李頂根,朱紅雨,成曉北.  車用發(fā)動機. 2015(01)
[8]史密斯PID控制在濾后投氯控制系統(tǒng)中的應用[J]. 唐思煒.  自動化應用. 2015(01)
[9]全球各國柴油機排放法規(guī)一覽[J]. 徐天爽.  建設機械技術(shù)與管理. 2014(06)
[10]基于數(shù)學模型的DPF再生控制策略仿真和優(yōu)化[J]. 黃開勝,張堯,馬晗清,歐陽倩瑜.  汽車技術(shù). 2014(05)

博士論文
[1]NTP低溫再生DPF的機理及影響因素研究[D]. 施蘊曦.江蘇大學 2017
[2]基于狀態(tài)估計的智能車輛碰撞避免研究[D]. 于宏嘯.北京工業(yè)大學 2015
[3]機電復合傳動系統(tǒng)實時功率分配優(yōu)化控制研究[D]. 鄭海亮.北京理工大學 2015
[4]中國城市發(fā)展中的環(huán)境問題研究[D]. 劉馳.武漢大學 2012
[5]DOC輔助DPF再生方法研究[D]. 張德滿.南京航空航天大學 2011
[6]基于噴油助燃再生的柴油車顆粒物后處理技術(shù)研究[D]. 李新.武漢理工大學 2009

碩士論文
[1]柴油機顆粒捕集器主動再生過程試驗研究[D]. 李傳東.煙臺大學 2017
[2]低碳城市建設視角下的霧霾防治問題研究[D]. 王晶晶.東南大學 2017
[3]滿足國六標準的汽油機顆粒捕集器（GPF）的試驗研究[D]. 李配楠.合肥工業(yè)大學 2017
[4]面向控制的DOC建模研究[D]. 刁慶華.吉林大學 2016
[5]我國霧霾治理的法律問題研究[D]. 楊淳惟.沈陽工業(yè)大學 2016
[6]自主車隊的縱向協(xié)同控制技術(shù)研究[D]. 王沛東.國防科學技術(shù)大學 2015
[7]重型柴油機碳煙捕集及主動再生特性的研究[D]. 曹東曉.清華大學 2015
[8]時滯系統(tǒng)PID參數(shù)三維穩(wěn)定域研究[D]. 石江偉.南京理工大學 2010
[9]時滯系統(tǒng)控制方法的研究[D]. 劉明鑫.北京化工大學 2009
[10]工業(yè)過程PID控制器的設計與性能評價研究[D]. 王鶴曾.浙江大學 2004



本文編號：2989283