The present invention relates to a modeling method of diesel engine double-series SCR system based on APSO algorithm. According to the chemical reaction inside the double-series SCR system, the system state equation with unknown thermodynamic parameters is established by using Arrhenius formula. Under certain working conditions, the double-series SCR system model with undetermined parameters is established, and two SCR rows are obtained. The content of NO, NO2 and NH3 in the exhaust gas of the two SCRs predicted by the model is different from the content of NO, NO2 and NH3 in the exhaust gas of the two SCRs measured by the experiment. The prediction error of the model is calculated by adding the absolute value and integrating it as the optimization function J of APSO algorithm. The APSO optimization algorithm is used to optimize J until APSO optimization algorithm. The solution that minimization of J is the most practical dual series SCR system parameters. The invention provides a basis for the proposal of urea injection quantity control method in SCR, reduces the load of calculation unit, and achieves better results and faster calculation speed than other optimization algorithms.
【技术实现步骤摘要】
一种基于APSO算法的柴油机双串联SCR系统建模方法
本专利技术涉及一种控制系统建模方法，具体涉及中重型柴油机尾气后处理双串联SCR(SelectiveCatalystReduction)系统的建模方法，属于控制算法领域。
技术介绍
近十年来，随着我国排放法规越来越严格，柴油机尾气排放问题引起了广大民众的关注。柴油机选择性催化还原(SCR)系统由于其较高的NOx转化效率和燃油经济性，成为了最具有前途的柴油机尾气后处理系统，同时也吸引了众多研究者的关注。SCR系统作为尾气后处理系统的一部分被广泛应用于柴油机中，主要功能是减少NOx的排放。SCR系统实际上是一种选择催化还原技术，当它在正常工作时，系统入口端被喷入尿素，尿素在一定温度条件下蒸发，水解产生出氨气，氨气再在催化剂的作用下将NOx还原为对环境友好的的氮气和水。在SCR系统中，如果要达到很高的NOx转化效率，就必须喷入大量的尿素。但是尿素过多会导致未反应完全的氨气排入到大气之中，而氨气同样会对人体产生不好的影响。为了在提高NOx转化效率的同时，又减少氨气的泄漏，一种双串联SCR系统的技术被提出。如图1所示，双串...
【技术保护点】
1.一种基于APSO算法的柴油机双串联SCR系统建模方法，其特征在于：包括下属步骤:步骤1：根据双串联SCR系统内主要化学反应，建立含未知热力学参数的状态空间模型；步骤2：根据状态空间方程建立含待定参数的双串联SCR系统模型，预测气体成分含量，与获取的实验数据比较，得到APSO算法的优化函数J；步骤3：利用APSO算法优化J，求出双串联SCR系统模型中未知参数。
【技术特征摘要】
1.一种基于APSO算法的柴油机双串联SCR系统建模方法，其特征在于：包括下属步骤:步骤1：根据双串联SCR系统内主要化学反应，建立含未知热力学参数的状态空间模型；步骤2：根据状态空间方程建立含待定参数的双串联SCR系统模型，预测气体成分含量，与获取的实验数据比较，得到APSO算法的优化函数J；步骤3：利用APSO算法优化J，求出双串联SCR系统模型中未知参数。2.如权利要求1所述一种基于APSO算法的柴油机双串联SCR系统建模方法，其特征在于：双串联SCR系统内主要化学反应如下：1、NOx的还原NOx的还原反应包括NO和NO2的还原反应，其中：NO的还原反应方程式为：NO的还原反应速率(mole/s)为：NO2的还原反应方程式为：NO2的还原反应速率(mole/s)为：2、NH3的氧化反应，其中:NH3的氧化反应方程式为：NH3的氧化反应的速率(mole/s)为：3、NH3在催化剂上的吸附与解吸附，其中：H3在催化剂上的吸附与解吸附过程为：吸附反应速率(mole/s)为：解吸附反应速率(mole/s)为：4、NO转化为NO2的反应，其中：NO转化为NO2的反应方程式为：2NO+O2→2NO2(10)NO转化为NO2的反应速率(mole/s)为：其中，Rei代表反应速率(mole/s)；Ki,Ei是反应速率表达式中的待求常数，i为1、2、3、4F、4B、5,代表具体化学反应；Cch代表物质ch的物质的量浓度(mole/m3),ch指NO、NO2、NH3等物质；θfree代表SCR内催化反应点；Θ表示催化剂总的氨气覆盖率能力，也叫做催化剂表面氨气存储量(mole)，与温度的关系为：S1，S2代表氨气覆盖能力计算式中的两个待求常数，T代表温度(K)；代表催化剂上的氨气覆盖率,且其中,表示吸附在催化剂上氨气的摩尔量(mole)；R是理想气体常数(J/K)；V代表双串联SCR系统中每个催化罐的体积(m3)；δ代表氨吸收效率，满足以下规...
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