船舶柴油机SCR系统尿素喷射量控制方法和相关产品技术方案

本申请提供一种船舶柴油机SCR系统尿素喷射量控制方法、装置、设备和介质。该方法包括：获取船舶柴油机SCR系统在上一时刻的NO

【技术实现步骤摘要】
船舶柴油机SCR系统尿素喷射量控制方法和相关产品


[0001]本申请涉及船舶柴油机SCR系统控制
，特别是涉及一种船舶柴油机选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)系统尿素喷射量控制方法、装置、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]船舶柴油机SCR系统可以将船舶柴油机排出的NO
X
与尿素水溶液热分解产生的NH3进行氧化还原反应，生成H2O和N2，从而降低排放至空气中的NO
X
量，因此，船舶柴油机SCR系统中最关键的问题是选定尿素水溶液喷射量。
[0003]若尿素喷射量过多，则会导致分解出的部分NH3逸出，对环境造成二次污染；若尿素喷射量过少，则无法分解出足量的NH3与NO
X
发生氧化还原反应，导致NO
X
转化率较低。传统技术中，可以通过提前标定好的不同工况尿素喷射脉谱图来控制尿素喷射量，但是，该方法标定工作量大，控制精度不高，达不到规定的减排要求。

技术实现思路

[0004]基于此，本申请实施例提供一种船舶柴油机SCR系统尿素喷射量控制方法、装置、设备和存储介质，能够提高尿素喷射量的控制精度，从而提高船舶柴油机SCR系统NO
X
的转化效率，达到规定的减排要求。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种船舶柴油机SCR系统尿素喷射量控制方法，包括：
[0006]获取船舶柴油机SCR系统在上一时刻的NO
X
目标转换率、NO
X
实际转换率、NO
X
转换误差和控制参数值；其中，所述控制参数包括所述船舶柴油机SCR系统中PID控制器的比例参数、积分参数以及微分参数；
[0007]根据上一时刻的NO
X
目标转换率、NO
X
实际转换率、NO
X
转换误差和控制参数值更新滑模自适应控制器的网络参数值；其中，所述滑模自适应控制器包括滑模等效控制部分和滑模切换控制部分，所述滑模等效控制部分通过第一神经网络来实现，所述滑模切换控制部分通过第二神经网络来实现；
[0008]根据上一时刻的NO
X
目标转换率、NO
X
实际转换率和NO
X
转换误差，通过更新后的所述滑模自适应控制器，确定所述船舶柴油机SCR系统在当前时刻的控制参数值；
[0009]根据当前时刻的控制参数值，通过所述PID控制器控制尿素喷射量。
[0010]第二方面，本申请实施例提供一种船舶柴油机SCR系统尿素喷射量控制装置，包括：
[0011]获取模块，用于获取船舶柴油机SCR系统在上一时刻的NO
X
目标转换率、NO
X
实际转换率、NO
X
转换误差和控制参数值；其中，所述控制参数包括所述船舶柴油机SCR系统中PID控制器的比例参数、积分参数以及微分参数；
[0012]更新模块，用于根据上一时刻的NO
X
目标转换率、NO
X
实际转换率、NO
X
转换误差和控
制参数值滑模自适应控制器的网络参数值；其中，所述滑模自适应控制器包括滑模等效控制部分和滑模切换控制部分，所述滑模等效控制部分通过第一神经网络来实现，所述滑模切换控制部分通过第二神经网络来实现；
[0013]第一确定模块，用于根据上一时刻的NO
X
目标转换率、NO
X
实际转换率和NO
X
转换误差，通过更新后的所述滑模自适应控制器，确定所述船舶柴油机SCR系统在当前时刻的控制参数值；
[0014]控制模块，用于根据当前时刻的控制参数值，通过所述PID控制器控制尿素喷射量。
[0015]第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请实施例第一方面提供的船舶柴油机SCR系统尿素喷射量控制方法的步骤。
[0016]第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例第一方面提供的船舶柴油机SCR系统尿素喷射量控制方法的步骤。
[0017]本申请实施例提供的技术方案，获取船舶柴油机SCR系统在上一时刻的NO
X
目标转换率、NO
X
实际转换率、NO
X
转换误差和控制参数值；其中，控制参数包括船舶柴油机SCR系统中PID控制器的比例参数、积分参数以及微分参数；根据上一时刻的NO
X
目标转换率、NO
X
实际转换率、NO
X
转换误差和控制参数值更新滑模自适应控制器的网络参数值，该滑模自适应控制器包括滑模等效控制部分和滑模切换控制部分，且滑模等效控制部分通过第一神经网络来实现，滑模切换控制部分通过第二神经网络来实现；根据上一时刻的NO
X
目标转换率、NO
X
实际转换率和NO
X
转换误差，通过更新后的滑模自适应控制器，确定船舶柴油机SCR系统在当前时刻的控制参数值；根据当前时刻的控制参数值，通过PID控制器控制尿素喷射量。也就是说，通过第一神经网络实现滑模自适应控制器中滑模等效控制功能，以及通过第二神经网络实现滑模自适应控制器中滑模切换控制功能，并能够结合尿素喷射量自适应地更新滑模自适应控制器的网络参数值，降低干扰因素对控制过程的影响，使得确定出的当前时刻的PID控制器控制参数值准确性较高，从而提高了尿素喷射量的控制精度，进而提高了NO
X
的转化率，达到规定的减排要求。
附图说明
[0018]图1为本申请实施例提供的船舶柴油机SCR系统尿素喷射量控制方法的一种流程示意图；
[0019]图2为本申请实施例提供的滑模自适应控制器的一种结构示意图；
[0020]图3为本申请实施例提供的确定滑模自适应控制器初始网络参数值过程的一种流程示意图；
[0021]图4为本申请实施例提供的船舶柴油机SCR系统尿素喷射量控制装置的一种结构示意图；
[0022]图5为本申请实施例提供的船舶柴油机SCR系统尿素喷射量控制装置的另一种结构示意图；
[0023]图6为本申请实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0025]需要说明的是，下述方法实施例的执行主体可以是船舶柴油机SCR系统尿素喷射量控制装置，该装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式实现成为电子设备的部分或者全部。可选地，该电子设备可以是电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船舶柴油机SCR系统尿素喷射量控制方法，其特征在于，包括：获取船舶柴油机SCR系统在上一时刻的NO
X
目标转换率、NO
X
实际转换率、NO
X
转换误差和控制参数值；其中，所述控制参数包括所述船舶柴油机SCR系统中比例积分微分PID控制器的比例参数、积分参数以及微分参数；根据上一时刻的NO
X
目标转换率、NO
X
实际转换率、NO
X
转换误差和控制参数值更新滑模自适应控制器的网络参数值；其中，所述滑模自适应控制器包括滑模等效控制部分和滑模切换控制部分，所述滑模等效控制部分通过第一神经网络来实现，所述滑模切换控制部分通过第二神经网络来实现；根据上一时刻的NO
X
目标转换率、NO
X
实际转换率和NO
X
转换误差，通过更新后的所述滑模自适应控制器，确定所述船舶柴油机SCR系统在当前时刻的控制参数值；根据当前时刻的控制参数值，通过所述PID控制器控制尿素喷射量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取船舶柴油机SCR系统在上一时刻的NO
X
目标转换率、NO
X
实际转换率、NO
X
转换误差和控制参数值之前，还包括：确定滑模自适应控制器的初始网络参数值；根据所述初始网络参数值对所述滑模自适应控制器进行初始化。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定滑模自适应控制器的初始网络参数值，包括：初始化种群；确定各粒子的当前适应度值；基于各粒子的当前适应度值，确定各粒子的历史最优值和种群的全局最优值；根据种群的适应度方差，对种群的全局最优值进行变异，得到种群的变异全局最优值；确定各粒子的权重；基于各粒子的权重、各粒子的历史最优值和种群的变异全局最优值，更新各粒子的速度和位置；继续执行所述确定各粒子的当前适应度值的步骤，直至达到预设收敛条件，得到滑模自适应控制器的初始网络参数值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据种群的适应度方差，对种群的全局最优值进行变异，得到种群的变异全局最优值，包括：确定种群的适应度方差；根据种群的适应度方差，确定种群变异概率，并生成随机数；其中，所述随机数服从正态分布；在所述随机数大于所述种群变异概率时，根据所述随...

【专利技术属性】
技术研发人员：项勇兵，张洪伟，董米哲，
申请(专利权)人：广东广船国际海洋科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：