为了应对船舶氮氧化物排放带来的污染问题,国际海事组织制定了严格的限制船舶氮氧化物排放法规,选择性催化还原是有效降低氮氧化物排放的后处理技术。本文建立了船舶选择性催化还原反应器模型,基于卡尔曼滤波方法设计了选择性催化还原系统的状态观测器,制定了以催化剂氨覆盖率为控制对象的预测控制策略,仿真验证了稳态和循环工况下控制策略性能的精确性及鲁棒性。在选择性催化还原系统实验台架上测试了控制系统的性能,结果表明控制策略能在实现较高NOx转化率的同时,氨逃逸量满足法规要求。