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随着MARPOL公约附则Ⅵ中TierⅢ排放控制标准的实施,机内净化技术已经很难满足TierⅢ法规对船舶柴油机NOx排放控制要求。选择性催化还原（SCR）技术是满足船舶柴油机NOx排放控制最具前景的技术之一。目前,船用SCR系统技术核心基本为国外所有,因此,开发具有自主知识产权的高性能SCR电控系统很有必要。为此,本文针对一船用柴油机进行SCR尿素喷射电控系统研发,主要研究内容包括:首先,根据TierⅢ排放控制标准及《选择性催化还原（SCR）系统认可及检验指南》相关要求确定SCR电控系统设计目标,进行电控系统总体方案设计和部件选型。其次,根据SCR电控系统硬件功能需求,选用S20M0T型PLC和HD102TC型HMI联合作为SCR电控系统的电子控制单元;设计的电源供给网络、Modbus通讯网络和CAN通讯网络将各元器件连接为一体,构成了SCR电控系统的硬件系统。再次,根据SCR电控系统设计目标,搭建电控系统软件架构。利用HMI组态软件通讯口配置工具设计了与硬件通讯的底层驱动软件;同时设计了基于模块化的故障诊断、MAP图查询、电控系统标定等上层应用软件。然后,设计开环控制策略、闭环控制策略、前馈修正模型和瞬态修正模型;提出了基于NOx加权比排放的NOx目标转化率规划方法。设计多种控制策略联合控制的逻辑控制程序,并实现对SCR电控系统上层应用软件的封装,形成完整的软件系统。最后,在柴油机实验台架上进行了SCR尿素喷射电控系统性能实验。尿素喷射计量泵误差标定试验结果表明:计量泵误差随着喷射量的增加而增加,设计的误差修正补偿程序可显著提高尿素计量泵的准确性。SCR尿素喷射电控系统台架试验结果表明:采用基于前馈修正的开环控制策略时,E3和D2测试循环下的NOx加权比排放分别为1.77g/kWh和1.73g/kWh,各工况NOx比排放最高值分别为2.69g/kWh和2.73 g/kWh,NH3逃逸最大平均浓度分别为0.9ppm和1.5ppm;采用基于前馈修正的闭环控制策略时,E3和D2试验循环下的NOx加权比排放分别为1.91g/kWh和2.00g/kWh,各工况NOx比排放最高值分别为2.61g/kWh和2.94 g/kWh,NH3逃逸最大平均浓度分别为10ppm和6.0ppm。采用开环控制策略和闭环控制策略,在E3和D2试验循环下,SCR系统均能满足TierⅢ阶段加权NOx比排放和单工况NOx比排放限值要求,NH3逃逸符合10ppm限值要求。闭环控制策略与开环控制策略相比,E3试验循环下尿素喷射量平均降低了3.99%,D2试验循化下尿素喷射量平均降低了1.28%,采用闭环控制策略经济性相对较好。