汽車尾氣等離子凈化器及其控制系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、近年來，隨著我國經濟的發(fā)展和社會的進步，汽車作為尋常的交通工具進入千家萬戶。毋庸置疑，汽車給人類帶來便捷的同時，其尾氣引起的環(huán)境污染問題也成為一個公認的社會問題。為解決汽車尾氣帶來的污染問題，政府相關部門制定了越來越嚴格的排放標準來限制汽車尾氣的排放。法律法規(guī)作為強有力的制約手段在一定程度上對控制汽車尾氣污染起到了重要作用。然而，從長遠來看，僅僅依靠法律法規(guī)的強制作用遠遠不能解決愈來愈嚴重的尾氣污染問題。從根本上解決汽車尾氣的污染問題要

2、依賴科學技術手段，建立長效的汽車尾氣治理研究機制。
　　 低溫等離子技術作為卓有成效的科研成果，近年來被廣泛應用于處理廢氣廢水等污染物之中。研究證明，其強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生，從而達到徹底的凈化效果，是一種非常理想的污染物凈化技術。據(jù)此我們可以推測，汽車尾氣凈化處理過程中引入低溫等離子技術具有非常廣泛和實用的應用前景。
　　 目前我國對汽車尾氣等離子凈化系統(tǒng)的研究還處于探索與試驗階

3、段，還沒有成型的產品出現(xiàn)。究其原因，最大的瓶頸在于車載電源達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上的難題，本課題擬通過對低溫等離子技術的理論研究，提出了汽車尾氣低溫等離子凈化的解決方案并進行了設計，而且用MATLAB仿真驗證了方案的正確性。本課題主要包括如下工作:
　　 1.研究低溫等離子的理論知識，選擇適應于汽車尾氣處理的等離子反應方式，提出新的等離子反應器結構方案，以期達到更好的汽車尾氣凈化效果。

4、　　 2.設計與等離子反應器相配套的高壓高頻交流電源，把車載的12伏直流電源轉換成高壓高頻交流電，從而解決普通車載逆變電源達不到低溫等離子反應器要求的問題。
　　 3.設計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行，并且根據(jù)汽車運轉情況對電源的頻率和幅值進行自動調節(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)中的應用，實

5、現(xiàn)系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定輸出。
　　 5.用MATLAB仿真工具對系統(tǒng)方案的可行性進行驗證，為系統(tǒng)的進一步實施提供理論依據(jù)。
　　 本課題將低溫等離子空氣凈化技術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阻擋等離子反應結構，設計了與新結構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)中的應用，用MATLAB仿真驗證了設計方案的可行性。我們相信，隨著相關研究的不斷推進，低溫等離子凈化