赵靖华　胡云峰　谭振江　高炳钊（.吉林师范大学，四平36000；.吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室，长春3005）



基于降维观测器的氨覆盖率自抗扰反馈控制器设计*

赵靖华1，2胡云峰2谭振江1高炳钊2
（1.吉林师范大学，四平136000；2.吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室，长春130025）

【摘要】针对尿素选择性催化还原系统（Urea-SCR系统）参数估计以及排放优化控制问题，设计了一款基于降维观测器的氨覆盖率自抗扰（ADRC）反馈控制器。借助enDYNA精确发动机模型软件中FTP75测试循环，进行瞬态测试仿真验证。结果表明，所设计的降维观测器能够满足估计误差要求；与调试好的PID控制器相比，所提出的氨覆盖率ADRC反馈控制器具有更好的排放控制效果和鲁棒性能。

1　前言

柴油机稀薄燃烧会产生更多的PM和NOx。为满足未来日益严格的NOx和PM排放法规限值，仅依靠柴油机的缸内减排技术是无法实现的，需要引入排放后处理技术［1］。尿素选择性催化还原（Urea-SCR）系统因具有不需额外燃油且尿素消耗相对较低等优势，近些年来已经在汽车领域占据一定优势［2］。

Urea-SCR技术的基本原理是利用NOx与氨（NH3）之间的氧化还原反应，降低NOx的排放水平。而Urea-SCR系统研究的主要挑战之一是同时实现较低氨逃逸量和较高NOx转化效率。目前较便捷且经济的方法是通过改进尿素喷射控制技术达到上述目标［3］。当前的尿素喷射控制方法主要集中在前馈控制设计或是利用线性模型进行的反馈控制器设计上［4～6］。文献［7］提出了一种基于逐步后退法（Back-stepping）的非线性氨覆盖率反馈控制技术，并取得了较好的排放控制效果。……