随着SCR(选择性催化还原)技术在船舶、汽车领域的应用越来越广泛,以及环境问题的日益突出,排放法规越来越严格。目前对于SCR系统的控制策略仍停留在基于MAP的开环控制策略,随着法规的升级,开环控制策略将难以使排放满足标准。而对于一切控制问题,系统建模及参数辨识是基础工作。当系统模型结构及模型参数确定后,许多成熟的控制系统设计、分析方法都可以采用。而对于SCR系统,大部分研究的模型都建立在化学反应机理上,这对于仿真研究SCR系统的转化效率、储氨特性等有很大的帮助,但对于控制系统的设计和控制算法的研究帮助不大。本课题通过对某机型发动机进行试验研究,确定SCR系统的模型结构、建立柴油机SCR系统的模型,辨识系统模型参数,通过统计建模方法最终建立SCR系统多元变参数模型,在软件平台上验证模型的准确性,并将模型用于控制策略验证。主要研究内容:(1)设计阶跃响应试验,基于试验数据,根据系统辨识方法对发动机多种工况下的SCR系统模型参数进行辨识,建立参数集合。采用控制变量法从试验数据角度对模型的各个参数进行详细的单变量分析,研究对参数造成影响的因素,提出多元变参数概念。(2)描述SCR系统中的反应过程,从反应机理的角度结合试验数据分析模型参数受到多因素影响而发生变化的本质原因。(3)采用多元线性回归方法对各个参数进行拟合得到多元线性回归方程,分析拟合结果,并针对变量间的相关性,进行偏相关性分析。(4)结合机理分析结果,对系统模型参数分别假设可能存在的非线性多元函数,并通过关联度分析找出与参数相关度最高的非线性影响因素,得到每个参数的最终形式,用MATLAB软件辨识函数的未知系数,并将结果用离线的ESC循环工况数据进行验证。(5)用Matlab/Simulink平台建立SCR系统仿真模型,Matlab/GUI工具设计并完成仿真验证平台,可在该平台上验证算法的可靠性及预测控制结果。