1. 本选题研究的目的及意义
近年来，随着环境污染和能源短缺问题的日益突出，节能减排已成为全球关注的焦点。
柴油机因其具有良好的燃油经济性和动力性能，在交通运输等领域得到广泛应用。
然而，柴油机在燃烧过程中会排放大量的氮氧化物（NOx），严重危害着人类健康和生态环境。
2. 本选题国内外研究状况综述
柴油机SCR系统尿素喷射优化是一个系统性问题，涉及多个学科领域的交叉融合，近年来受到国内外学者的广泛关注，并取得了一系列的研究成果。
1. 国内研究现状
国内学者在柴油机SCR系统尿素喷射优化方面已开展了大量研究工作，并在模型建立、算法开发和实验验证等方面取得了一定的进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将针对柴油机SCR系统尿素喷射优化问题，开展以下几方面的研究：
1.柴油机SCR系统模型的建立：建立能够准确描述SCR系统尿素喷射、NOx还原和氨气逃逸等物理化学过程的数学模型，为尿素喷射优化提供基础。
2.尿素喷射优化目标及评价指标的确定：确定尿素喷射优化的目标，并选择合适的评价指标，用于评估不同优化策略的优劣。
3.基于模型的尿素喷射优化算法研究：研究基于遗传算法、粒子群算法、模型预测控制等智能优化算法的尿素喷射优化策略，以实现NOx的高效转化、降低氨气逃逸和尿素消耗。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法，具体研究步骤如下：
1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解柴油机SCR系统、尿素喷射优化、模型预测控制等方面的研究现状和发展趋势，为本研究提供理论基础和技术参考。
2.柴油机SCR系统模型的建立：基于尿素热解与水解反应机理、NOx还原反应机理以及氨气逃逸机理，建立能够准确描述SCR系统尿素喷射、NOx转化效率、氨气逃逸率等关键参数之间动态关系的数学模型。
模型的建立将采用机理模型和数据驱动模型相结合的方法，以提高模型的精度和预测能力。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.建立更为精确和完善的柴油机SCR系统模型：将传统的机理模型与数据驱动模型相结合，以提高模型的精度和预测能力，为尿素喷射优化提供更为可靠的依据。
2.提出基于多目标优化的尿素喷射控制策略：将NOx转化效率、氨气逃逸率和尿素消耗量作为优化目标，采用多目标优化算法对尿素喷射策略进行优化，以获得更优的综合性能。
3.结合仿真和实验对优化策略进行验证：采用仿真和实验相结合的方式对优化策略进行验证，以保证优化策略在实际应用中的可行性和有效性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 刘浩然,张武高,张英锋,等. 基于模型预测控制的柴油机SCR系统尿素喷射优化[J]. 内燃机学报,2022,40(1):97-105.
[2] 李明浩,张俊,李鹏,等. 柴油机SCR系统尿素喷射控制策略研究进展[J]. 内燃机工程,2020,41(5):12-20.
[3] 冯立岩,王建昕,郭俊杰,等. 基于自适应控制的SCR系统尿素喷射控制策略[J]. 车用发动机,2021,44(1):82-88.
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