电磁轨道发射电枢运动过程建模及出口速度控制

发布时间：2024-01-08 18:56

　　电磁发射技术作为一种在速度、射程、杀伤力、反应能力等诸多方面都具有革命性的新型发射技术,是新一代发射应用技术的发展方向。在电磁发射技术中,电枢出口速度控制是实现精确打击目标的重要环节。本文基于所建立的电磁发射系统仿真模型,研究了受控脉冲成型网络单元(Pulse Forming Network Unit,PFU)触发时刻与电枢出口速度之间的关系,在此基础上提出了基于PFU模块放电时序的电枢出口速度闭环控制方法,针对控制方法研制了闭环控制器,最后通过电枢出口速度闭环控制试验验证了所提控制方法的合理性。论文主要研究内容如下:首先,阐述了电枢出口速度控制在电磁发射技术中的重要性及其研究意义,介绍了电磁发射技术的发展历史以及目前国内外发展现状,并对当前电磁发射技术中电枢出口速度控制研究现状做了介绍。对电磁发射系统中的脉冲成形网络建立了电路模型,并对电枢的运动过程建立了动力学模型,在此基础上建立了电磁发射系统的仿真模型。其次,基于所建立的仿真模型,分析了额外补偿段和电枢出口速度、受控PFU模块触发时刻和电枢出口速度的关系,进而建立了速度变化量和受控PFU模块触发时刻之间的数学模型,在此基础上提出了...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 电磁发射国内外研究现状
        1.2.1 电磁发射国外研究现状
        1.2.2 电磁发射国内研究进展
    1.3 电磁发射出口速度控制研究现状
    1.4 本文的主要研究内容及结构
第2章 电磁发射电枢运动过程仿真
    2.1 引言
    2.2 PFU电路模型和工作原理
    2.3 电磁轨道发射系统电路模型
    2.4 电枢动力学模型
    2.5 电磁轨道发射系统建模
        2.5.1 脉冲成形网络仿真模型
        2.5.2 电枢动力学仿真模型和发射器负载仿真模型
    2.6 电磁轨道发射系统仿真
        2.6.1 放电时序对电流波形的影响
        2.6.2 变时序触发PFU模块仿真
    2.7 本章小结
第3章 电枢出口速度控制方法
    3.1 引言
    3.2 电枢出口速度控制方法
    3.3 基于放电时序控制电枢出口速度的数学模型
        3.3.1 模型参数及电枢测速原理
        3.3.2 受控PFU模块预设触发时刻的确定
        3.3.3 受控PFU模块实际触发时刻范围的确定
    3.4 额外补偿段与电枢出口速度的函数关系
        3.4.1 速度校正因子的物理意义
        3.4.2 速度校正因子仿真与试验分析
    3.5 速度变化量与受控PFU模块触发时刻的关系
    3.6 本章小结
第4章 电枢出口速度闭环控制方法的实现
    4.1 引言
    4.2 控制方法硬件实现
    4.3 数据采集和检测的实现
        4.3.1 低通滤波电路原理分析
        4.3.2 低通滤波电路Multisim仿真分析
        4.3.3 高速电压比较器电路分析
        4.3.4 高速比较器测速原理
    4.4 闭环控制方法软件实现
    4.5 本章小结
第5章 电枢出口速度闭环控制验证
    5.1 引言
    5.2 电枢出口速度开环控制试验
    5.3 电枢出口速度闭环控制试验
        5.3.1 闭环控制试验参数的确定
        5.3.2 闭环控制试验分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3877484