汽車尾氣等離子凈化器及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，汽車作為尋常的交通工具進(jìn)入千家萬(wàn)戶。毋庸置疑，汽車給人類帶來(lái)便捷的同時(shí)，其尾氣引起的環(huán)境污染問(wèn)題也成為一個(gè)公認(rèn)的社會(huì)問(wèn)題。為解決汽車尾氣帶來(lái)的污染問(wèn)題，政府相關(guān)部門制定了越來(lái)越嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)限制汽車尾氣的排放。法律法規(guī)作為強(qiáng)有力的制約手段在一定程度上對(duì)控制汽車尾氣污染起到了重要作用。然而，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，僅僅依靠法律法規(guī)的強(qiáng)制作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能解決愈來(lái)愈嚴(yán)重的尾氣污染問(wèn)題。從根本上解決汽車尾氣的污染問(wèn)題要

2、依賴科學(xué)技術(shù)手段，建立長(zhǎng)效的汽車尾氣治理研究機(jī)制。
　　 低溫等離子技術(shù)作為卓有成效的科研成果，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于處理廢氣廢水等污染物之中。研究證明，其強(qiáng)有力的凈化能力能夠處理多種污染物，并且可以避免二次污染的產(chǎn)生，從而達(dá)到徹底的凈化效果，是一種非常理想的污染物凈化技術(shù)。據(jù)此我們可以推測(cè)，汽車尾氣凈化處理過(guò)程中引入低溫等離子技術(shù)具有非常廣泛和實(shí)用的應(yīng)用前景。
　　 目前我國(guó)對(duì)汽車尾氣等離子凈化系統(tǒng)的研究還處于探索與試驗(yàn)階

3、段，還沒(méi)有成型的產(chǎn)品出現(xiàn)。究其原因，最大的瓶頸在于車載電源達(dá)不到等離子凈化汽車尾氣所需的苛刻要求。為了能突破這一技術(shù)上的難題，本課題擬通過(guò)對(duì)低溫等離子技術(shù)的理論研究，提出了汽車尾氣低溫等離子凈化的解決方案并進(jìn)行了設(shè)計(jì)，而且用MATLAB仿真驗(yàn)證了方案的正確性。本課題主要包括如下工作:
　　 1.研究低溫等離子的理論知識(shí)，選擇適應(yīng)于汽車尾氣處理的等離子反應(yīng)方式，提出新的等離子反應(yīng)器結(jié)構(gòu)方案，以期達(dá)到更好的汽車尾氣凈化效果。

4、　　 2.設(shè)計(jì)與等離子反應(yīng)器相配套的高壓高頻交流電源，把車載的12伏直流電源轉(zhuǎn)換成高壓高頻交流電，從而解決普通車載逆變電源達(dá)不到低溫等離子反應(yīng)器要求的問(wèn)題。
　　 3.設(shè)計(jì)等離子凈化器控制系統(tǒng)的硬件和軟件?？刂葡到y(tǒng)維持高壓高頻電源的正常運(yùn)行，并且根據(jù)汽車運(yùn)轉(zhuǎn)情況對(duì)電源的頻率和幅值進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證了等離子凈化系統(tǒng)在完成尾氣凈化的前提下達(dá)到節(jié)能的目的。
　　 4.研究模糊PID控制算法在汽車尾氣等離子凈化系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)

5、現(xiàn)系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定輸出。
　　 5.用MATLAB仿真工具對(duì)系統(tǒng)方案的可行性進(jìn)行驗(yàn)證，為系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施提供理論依據(jù)。
　　 本課題將低溫等離子空氣凈化技術(shù)引入到汽車尾氣凈化中，充分考慮汽車尾氣的特殊情況，創(chuàng)新性地提出了新型介質(zhì)阻擋等離子反應(yīng)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了與新結(jié)構(gòu)相匹配的車載高壓高頻交流電源，研究了模糊PID控制策略在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，用MATLAB仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性。我們相信，隨著相關(guān)研究的不斷推進(jìn)，低溫等離子凈化