1. 研究目的与意义（文献综述）

人类对化石燃料的需求越加旺盛，随之也带来严重的大气污染问题，从蒸汽机发展到内燃机，汽车工业的进步带来的副作用便是加重对大气环境的污染。现在，世界各国政府都已经逐步认识到大气污染对人类的危害，因此，加大对汽车尾气污染物排放控制的研究对于改善环境有着重要的意义。而汽车尾气中包括co、nox、碳氢化合物、颗粒物等有害物质，柴油机相较于汽油机由于燃烧机理不同的原因，尾气中nox和颗粒物为主要污染物^[1]。

目前改善柴油机尾气排放方案众多^[2],其中主要有两条技术路线：废气再循环（egr） 微粒捕集器（dpf）、优化燃烧 选择性催化还原（scr）^[3]。两种技术相比较，废气再循环（egr） 微粒捕集器（dpf）模式需要降低缸内的燃烧温度，废气循环降低了缸内的氧气浓度，致使气缸内燃料不完全燃烧的程度加重。同时微粒捕集器在长期工作过程中，大量微粒吸附在滤芯内，会增加排气背压，导致发动机的经济性、动力性下降。另外微粒捕集器在滤芯上喷涂金属铂、铑、钯催化剂对硫很敏感，容易造成催化剂的硫中毒^[4,5]。而我国在低硫燃油的生产设备和生产工艺上都不太成熟，低硫燃油的开发成本比较高。优化燃烧 选择性催化还原（scr）的尾气排放控制模式，燃料燃烧更加充分，降低发动机油耗，经济性更好。选择性催化还原所使用的还原剂为尿素，我国正是尿素生产大国，因此发展优化燃烧 选择性催化还原（scr）的nox排放控制技术符合我国基本国情^[6]。

在scr尾气处理技术中，本文主要研究对氨气覆盖度的观测，氨气覆盖度是scr系统中的一个重要参数，对于降低尾气中氮氧化物的含量和降低尾气中氨气的泄漏具有重要意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究（设计）的基本内容

本文围绕柴油机的尾气中nox的催化还原，依据eley-rideal催化机理^[17,18]，研究两种状态观测器，一种是基于氨气浓度动态特性的氨气覆盖度状态观测器设计，另一种是考虑系统不确定性和噪声的氨气覆盖度观测器设计。前者是一种在理想条件下的氨气覆盖度观测器。不考虑传感工作过程中的噪声、交叉敏感^[19,20]等系统不确定性问题，氨气覆盖度仅与氨气浓度有关。通过氨气浓度传感器、温度传感器、流量传感器等采集数据可以确定氨气覆盖度。将基于理想状态下建立的氨气覆盖度模型置于存在系统不确定性和传感器噪声、交叉敏感等条件下，分析理想观测器的实际应用效果。后者是考虑上述系统不确定性问题而设计的观测器。通过构建数学模型，传感器采集相关数据，利用simulink进行建模仿真，观测该观测器模型在实际状态下的应用效果。客观分析评定所设计的观测器对实际氨气覆盖度估计得准确性。最后分析对比两种观测器的实际应用效果，总结观测器设计过程中需要考虑的因素。

2.2 研究（设计）的目标

3. 研究计划与安排

此次毕业设计的进度安排的总体内容，如下表所示：

（1）第一周 方案构思、文献检索；

（2）第二周 完成开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 周龙保.内燃机学（第三版）[m]. 北京：机械工业出版社，2012

[2] 王建强,王远,刘双喜,马杰,高继东,高海洋.柴油机颗粒物控制技术研究进展[j].现代化工,2012,32(06):11-15 17.

[3] 司康.柴油机scr与egr 两大排放控制技术路线研发生产和应用成本对比分析[j].轻型汽车技术,2011(09):36-43.