[发明专利]一种基于APSO算法的柴油机双串联SCR系统建模方法

权利要求书

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，Re_i代表反应速率(mole/s)；K_i,E_i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；θ_free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，满足以下规律：P₁～P₄都是常数；

由上述的四个化学反应速率方程建立双串联SCR系统状态空间模型为：

其中，i＝1、2、3、4F、4B、5,代表双串联SCR系统中反应罐内的第i个化学反应；j＝1、2，代表双串联SCR系统的第j个反应罐。

3.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：步骤2的具体方法为：在一定工况下，建立含待定参数的双串联SCR系统模型，得到两个SCR排出气体的NO,NO₂,NH₃含量；将模型预测的两SCR排出气体中NO,NO₂,NH₃含量与实验所测量的两SCR排出气体中的NO_x,NH₃含量作差，取绝对值后相加再积分求出模型预测误差，作为APSO算法的优化函数J。