我国对柴油机尾气排放提出越来越高的要求，选择性催化还原技术(SCR)被公认为最具有前景的后处理技术，通过氧化还原反应来降低发动机尾气中的氮氧化物排放，若要满足国(Ⅴ)甚至更严格的法规要求，需要采用闭环控制策略。　　 本课题对某4H180机型发动机稳态工况下SCR系统闭环控制进行研究。分析试验数据和系统性能，建立柴油机SCR系统模型，并寻求合理有效的控制策略，基于MATLAB/Simulink软件平台实现控制策略的优化完善。主要研究内容:　　 (1)基于发动机万有特性、催化器最大转化效率和特性研究性等试验，分析SCR系统工作过程中发动机系统、喷射系统、催化器系统等反应过程存在惯性和时滞特性;解析系统特性的主要影响因素，并根据催化器系统尿素喷射量和NOx响应曲线建立系统模型。　　 (2)基于系统特性的分析，结合国内外对惯性、时滞系统控制的研究现状，选定Smith控制为闭环控制策略;使用Hermite-Biehler定理及推广理论，针对实际工业应用中存在的静态增益K、时间常数T、延时时间L的失配情况，分别依次分析Smith控制的稳定性，确定控制器参数;借助MATLAB/Simulink软件平台对理论分析结果验证。　　 (3)基于SCR系统工作原理、ESC试验排放限值、催化器性能研究试验和闭环控制原理，形成一个集系统输入系统、NOx目标值系统、催化反应系统、尿素喷射控制系统以及输出NOx排放值为一体的柴油机SCR系统闭环控制模型;剖析SCR系统在给定工况运行中的参数失配现象，选定控制参数的范围，以MATLAB/Simulink软件平台使用PID控制和Smith+PID控制分别仿真，优化控制参数完善控制策略;基于470单片机嵌入式IAR软件操作平台，实现控制策略的工程应用，验证了控制策略的有效性。　　 SCR系统闭环控制的研究，不仅为SCR系统开拓研究视野，而且为解决工业中类似SCR系统的控制提供理论依据。