基于Matlab/Simulink的固体SCR实验控制设计

谭建伟，吴　岳，孙超强，郝利君，葛蕴珊，高力平

(北京理工大学　机械与车辆学院，北京　100081)



基于Matlab/Simulink的固体SCR实验控制设计

谭建伟，吴岳，孙超强，郝利君，葛蕴珊，高力平

(北京理工大学机械与车辆学院，北京100081)

摘要Simulink是基于Matlab的框图设计环境的仿真工具，可实现动态系统建模、仿真和分析。应用Simulink建立固体SCR实验控制系统，采用模块化设计，通过在环仿真，确定NH3的喷射量，运用Code Warrior软件，对MC9S12d64单片机配置寄存器和复杂接口设备。实验表明，该控制系统能够满足SCR的实验要求，NH3喷射量大小随催化器温度与空速不同而变化。

关键词simulink;选择性催化还原；控制策略

目前，选择性催化还原(SCR)反应装置已成为柴油机满足国IV、国V排放的必要装备，液体SCR系统由于存在易结晶、反应温度高等缺点，造成实际NOx排放并未减少[1-2]。固体SCR具有良好的低温特性和安装维护方便等优点，拥有广阔的应用前景，但是，控制NH3的喷射量研究还比较少[3-4]。NH3喷射系统向排气管喷射的NH3量，必须要与柴油机当前排放的NOx的浓度相匹配，而且在保证NOx减少的同时，不能欠喷和过喷。NH3的喷射量过少，不能达到预期的排放目的；NH3喷射量过多，则会导致未反应的NH3排入大气，造成新的污染。Matlab/Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行SCR系统控制模块设计，并支持多速率系统，即系统中的不同部分具有不同的采样速率[5-6]。Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通信、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。……