Lyapunov带废气再循环的可变截面涡轮增压柴油发动机的节能减排协调控制(2)

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2．1 涡轮增压柴油发动机：功能，模型和选择控制任务 8

2.1.1 涡轮增压柴油发动机（TDE）功能 8

2.1.2 柴油发动机模型 9

2.1.3 选择控制任务 12

2．2 双回路动态稳定控制 12

2.2.1 内回路：基于李雅普诺夫函数的控制器 13

2.2.2 外回路:EGR和VGT控制器 14

3 仿真数据及结果 18

结论 22

致谢 23

参考文献 24

1 引言

1.1 论文研究的背景及意义

1.1.1 国内汽车发展现状及对环境的影响

在地球环境日益恶化的今天，节能与环保是我们必须考虑的话题。随着科学技术的发展与人们生活水平的不断提升，为了满足人们出行的方便，汽车工业得到迅速发展，然而随着汽车工业的发展,汽车的保有量的日益增加,汽车的排放与污染问题变得更加严峻[1]。

国内近几年汽车保有量

随着人们环保意识的日益增强．降低汽车排放已成为人们共同关注的重要课题。车用发动机有害的排放物主要有HC、CO、NOx和微粒。发动机的排放物是由燃烧产物和过剩空气组成的。排放物中除了N2、O2、CO2、H2和蒸气等无害外，其余均为有害成分，主要是NOx、HC、CO、S02和微粒等。CO和SO2会使人中毒、窒息；NOx和HC经光照而生成化学烟雾使动物受害、植物枯死并使橡胶破裂；微粒悬浮在空气中，易被人体吸收而构成伤害。此外，CO2是温室气体之首。空气污染的危害广泛而深远．已严重威胁着人类的生存与发展。这些有害排放物来自于发动机排气管的排气、曲轴箱的排气和燃油蒸气。

汽车尾气污染

1.1.2 国内外相关政策法规

随着能源问题日益突出，国家有关部门在近几年出台的汽车相关政策中都明确提出了发展柴油轿车。其中包括：2003年，国家环保总局发布的《柴油车排放污染防治技术政策》中明确提出“国家通过优惠的税收等经济政策，鼓励提前达到国家排放标准的柴油车和车用柴油发动机产品的生产和使用”；2004年，国家发改委颁布的《汽车产业发展政策》也提出要“重点发展混合动力汽车技术和轿车柴油发动机技术”；2005年，国家发改委与科技部共同组织起草的《中国节能技术政策大纲》征求意见稿再次提出“要鼓励发展节能型轿车和柴油车”。