基于PSO-RNN算法的多级感应线圈炮非参数建模与出口速度预测

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作者 秦涛涛 季思源 +1 位作者 雷琳 郑占锋 《兵工学报》 北大核心 2025年第7期87-97,共11页

针对多级同步感应线圈发射器建模涉及多物理场耦合、现有优化方法迭代时间长等问题,基于粒子群优化-循环神经网络(Particle Swarm Optimization-Recurrent Neural Network,PSO-RNN)算法建立多级同步感应线圈发射器非参数模型,并进行电... 针对多级同步感应线圈发射器建模涉及多物理场耦合、现有优化方法迭代时间长等问题,基于粒子群优化-循环神经网络(Particle Swarm Optimization-Recurrent Neural Network,PSO-RNN)算法建立多级同步感应线圈发射器非参数模型,并进行电枢出口速度预测。通过正交结合随机实验的方法,获得以线圈匝数、触发时间、触发位置为输入,出口速度为输出的样本集;采用循环神经网络算法对样本集进行训练并建立非参数模型;通过粒子群优化算法进一步优化RNN神经网络参数,提高非参数模型的预测性能;采用建立的模型预测出口速度并与实验结果对比。结果表明:所建立非参数模型的均方预测误差、平均绝对百分比误差、均方根误差分别为0.0028、0.036、2.18,且经过PSO优化后模型的3项评价指标分别降低39%、38%、46%,提高了预测性能;PSO-RNN非参数模型的一致性较好且预测的平均值与实验测得的出口速度相差1.2 m/s,误差百分比为1.8%,小于标准值5%。将PSO-RNN算法用于同步感应线圈发射器的非参数建模可行且对出口速度的预测较为准确,可为多级同步感应线圈发射器的工程设计提供新思路。 展开更多

关键词 多级同步感应线圈炮 非参数模型 循环神经网络 粒子群优化 出口速度预测

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多级同步感应线圈炮的动态特性仿真 被引量：19

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作者 李三群 张朝伟 +1 位作者 邓启斌 曹延杰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3065-3070,共6页

电磁发射过程中,动态特性源于电磁场变化、温度场变化以及应力变化等,它们同电枢的触发位置、初速度、结构等参数密切相关。为提高多级同步感应线圈炮的性能,基于Maxwell 2D仿真环境,建立了同步感应线圈炮的二维有限元模型,对影响其性... 电磁发射过程中,动态特性源于电磁场变化、温度场变化以及应力变化等,它们同电枢的触发位置、初速度、结构等参数密切相关。为提高多级同步感应线圈炮的性能,基于Maxwell 2D仿真环境,建立了同步感应线圈炮的二维有限元模型,对影响其性能的触发位置、初速度,特别是它们之间的配合问题进行了极为重要的动态仿真分析。仿真及分析结果表明:对于多级同步感应线圈炮,初速度不同,电枢有不同的最佳触发位置,它们之间的有效配合对提高多级同步感应线圈炮的性能有重要影响;而多级同步感应线圈炮级数有限制,并非越多越好。 展开更多

关键词 多级同步感应线圈炮 电枢 触发位置 初速度 动态 仿真 效率

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基于电流丝法的多级同步感应线圈炮电枢温升计算 被引量：4

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作者 牛小波 刘开培 +2 位作者 张亚东 周亮 令狐选霞 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期214-221,共8页

针对同步感应线圈炮常用的导体圆筒式电枢,结合电流丝法,建立了电枢温升计算模型;通过搭建三级同步感应线圈炮试验平台,验证了计算模型的正确性,并分析了电枢材料和剖分设置对电枢温升计算的影响。结果表明:发射过程中电枢的最高温升位... 针对同步感应线圈炮常用的导体圆筒式电枢,结合电流丝法,建立了电枢温升计算模型;通过搭建三级同步感应线圈炮试验平台,验证了计算模型的正确性,并分析了电枢材料和剖分设置对电枢温升计算的影响。结果表明:发射过程中电枢的最高温升位于其底部外侧,电枢前端也有较高温升;当调节载荷使铜、铝电枢等质量时,前者的温升虽然更高,但温升对其发射效率的影响却小于后者,这是因为铜的电阻率温度系数小于铝;电枢的剖分设置对电枢温升的计算的影响比较明显。因此从电枢温升对发射过程的影响来看,铜电枢比铝电枢更适合用于高速发射。 展开更多

关键词 同步感应线圈炮 温升 电流丝法 电枢

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同步感应线圈炮的电枢减速特性 被引量：12

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作者 国伟 张涛 +3 位作者 苏子舟 曹斌 张洪海 李菊香 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1173-1179,共7页

为了使同步感应线圈炮获得较大的出口速度和较高的能量转化效率,对同步感应线圈炮固有的电枢减速特性进行了分析研究。从集总参数模型推导并分析了电枢减速特性产生的原因,采用场路耦合的方式进行了定量的仿真计算。根据分析结果,从驱... 为了使同步感应线圈炮获得较大的出口速度和较高的能量转化效率,对同步感应线圈炮固有的电枢减速特性进行了分析研究。从集总参数模型推导并分析了电枢减速特性产生的原因,采用场路耦合的方式进行了定量的仿真计算。根据分析结果,从驱动线圈和电枢线圈之间磁场耦合的角度提出了减小电枢减速特性的方法,并进行了有限元仿真分析。结果表明,改变电源参数如提高电容初始电压或者增加电容值,改变电枢参数如减小电枢质量、采用绕线式电枢,都可有效减小电枢减速特性,提高系统效率。搭建4级线圈炮发射系统进行了实验,对比仿真和实验结果表明,改变电枢参数减小电枢减速特性符合实际需求。结论可供同步感应线圈炮的设计参考。 展开更多

关键词 电磁发射 同步感应线圈炮 电枢减速特性 电源参数 电枢参数 有限元仿真

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基于蚁群算法的同步感应线圈炮结构参数优化 被引量：11

5

作者 刘文彪 曹延杰 +1 位作者 张媛 邹本贵 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1416-1422,共7页

能量转换效率一直是制约同步感应线圈炮(SICG)工程应用的重要因素。对于SICG系统,任何机电参数的改变都会直接或者间接地影响系统能量转换效率。为了提高SICG系统的能量转换效率,建立了SICG的机电模型,以驱动线圈的结构参数、电枢结构... 能量转换效率一直是制约同步感应线圈炮(SICG)工程应用的重要因素。对于SICG系统,任何机电参数的改变都会直接或者间接地影响系统能量转换效率。为了提高SICG系统的能量转换效率,建立了SICG的机电模型,以驱动线圈的结构参数、电枢结构参数以及两者的轴向中心距为变量,以能量转换效率为目标函数,采用蚁群算法对60 mm口径的SICG系统进行了优化研究。研究结果表明,优化后系统能量转换效率从5.32%提高到15.2%.为了验证优化结果,搭建了SICG实验装置并进行了效率验证实验,优化结果得到了有效验证。 展开更多

关键词 电磁学 同步感应线圈炮 能量转换效率 蚁群算法 驱动线圈 电枢

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单级同步感应线圈炮电枢的磁场-温度场有限元分析 被引量：9

6

作者 邹本贵 曹延杰 +1 位作者 王成学 尚永爽 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期42-47,共6页

为了研究电枢在同步感应线圈炮发射过程中的温度分布规律以及影响电枢温度分布的因素,依据瞬态涡流场和计算传热学的相关理论建立单级同步感应线圈炮电枢磁场-温度场耦合分析的数学模型,利用APDL建立了电枢和驱动线圈的有限元模型,将线... 为了研究电枢在同步感应线圈炮发射过程中的温度分布规律以及影响电枢温度分布的因素,依据瞬态涡流场和计算传热学的相关理论建立单级同步感应线圈炮电枢磁场-温度场耦合分析的数学模型,利用APDL建立了电枢和驱动线圈的有限元模型,将线圈炮发射过程中电枢中感应的焦耳热损耗作为体积热源,通过顺序耦合的方法实现电枢的磁场-温度场有限元分析。研究结果表明:电枢中感应的涡流和温度分布不均匀,当电流载荷最大时,电枢中的感应的涡流最大、温升最高,最高温度达70.29℃,且都位于电枢的底部的外侧;随着加载电流载荷的增大电枢的温升愈大;增大电枢表面的对流换热系数、发射率以及降低电枢的初始温度都可以减小电枢的温升;增大电枢的热导率可以降低电枢的最大温差。 展开更多

关键词 同步感应线圈炮 电枢 有限元 涡流 温度场

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基于过载控制的多级同步感应线圈发射器优化分析 被引量：7

7

作者 金洪波 曹延杰 +1 位作者 王旻 张丽萍 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1180-1185,共6页

为给电磁发射器系统平稳加速应用研究和发射过载精确控制提供指导,研究了给定过载约束条件的多级同步感应线圈发射器系统的优化设计。提出了以发射速度、发射效率和发射过载加速度为组合目标函数的多级同步感应线圈发射器优化设计方法,... 为给电磁发射器系统平稳加速应用研究和发射过载精确控制提供指导,研究了给定过载约束条件的多级同步感应线圈发射器系统的优化设计。提出了以发射速度、发射效率和发射过载加速度为组合目标函数的多级同步感应线圈发射器优化设计方法,并建立了发射器系统仿真模型,通过遗传算法对5级发射器进行了优化分析。得到0.5 m口径、1 m长的5级发射器用于发射625 kg载荷,最大过载限制为33g(重力加速度g=9.8 m/s2)的优化设计方案:各级驱动电路参数相同,充电电压7 kV,电容量7.4 mF,驱动线圈轴向长度185 mm,径向厚度119 mm,匝数308;电枢轴向长度193 mm,径向厚度131 mm;相对各级驱动线圈底部与电枢底部的触发位置分别为122、1、-73、-158、-218 mm。最终发射速度为20.1 m/s、发射效率为15.7%。结果表明,基于组合目标函数的优化设计方法满足给定过载限制条件和平稳加速的设计要求、并且达到发射速度和效率最优。 展开更多

关键词 同步感应 线圈发射器 过载控制 平稳加速 多级线圈发射器 优化设计

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三级同步感应线圈炮的模型及控制研究 被引量：6

8

作者 陈学慧 孟昭福 +1 位作者 邹本贵 王旻 《现代防御技术》 北大核心 2014年第1期31-35,55,共6页

同步感应线圈炮是电炮家族的重要分支,多级同步感应线圈炮通过对各级驱动线圈的有序放电来推动电枢向前运动。建立了三级同步感应线圈炮的电磁场数学模型和物理模型,采用延时控制的方法,结合外电路进行了场路耦合仿真,并开展了实验研究... 同步感应线圈炮是电炮家族的重要分支,多级同步感应线圈炮通过对各级驱动线圈的有序放电来推动电枢向前运动。建立了三级同步感应线圈炮的电磁场数学模型和物理模型,采用延时控制的方法,结合外电路进行了场路耦合仿真,并开展了实验研究。结果表明,采用延时控制的方法实现简单,适合于三级同步感应线圈炮的控制。 展开更多

关键词 三级同步感应线圈炮 场路耦合 驱动线圈 电枢 延时控制

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多级感应线圈炮最优发射控制策略 被引量：10

9

作者 关晓存 鲁军勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期248-254,共7页

基于电路理论,建立了多级感应线圈炮数学机电控制模型;分析了电枢受力的影响因素,结果表明,电枢受力决定于驱动线圈和电枢的电流大小和它们之间的互感梯度。总结了多级同步感应线圈炮设计原则,根据设计原则,提出了感应线圈炮的最优发射... 基于电路理论,建立了多级感应线圈炮数学机电控制模型;分析了电枢受力的影响因素,结果表明,电枢受力决定于驱动线圈和电枢的电流大小和它们之间的互感梯度。总结了多级同步感应线圈炮设计原则,根据设计原则,提出了感应线圈炮的最优发射控制策略,并从理论上证明其可行性,最后以10级线圈炮为例,归纳了多级感应线圈炮的触发公式,并进行了实验验证,其结果表明,通过修正触发公式,仿真结果与测量值吻合较好。 展开更多

关键词 多级感应线圈炮 触发位置 互感梯度 控制策略

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单级同步感应线圈炮堵驻电磁力研究 被引量：3

10

作者 郭赟 鲁军勇 +2 位作者 龙鑫林 关晓存 李超 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期238-243,共6页

堵驻状态下,单级同步感应线圈炮(SSICG)的电枢位置固定,电枢与线圈间的互感和互感梯度保持不变,且电磁力与线圈电流平方存在一定的线性关系。分别利用Matlab和Ansoft软件建立了SSICG电流丝等效电路模型以及有限元模型,对不同放电电压下... 堵驻状态下,单级同步感应线圈炮(SSICG)的电枢位置固定,电枢与线圈间的互感和互感梯度保持不变,且电磁力与线圈电流平方存在一定的线性关系。分别利用Matlab和Ansoft软件建立了SSICG电流丝等效电路模型以及有限元模型,对不同放电电压下的堵驻电磁力进行了仿真计算。最后利用实验室设计生产的SSICG样机对堵驻电磁力进行了测量,试验数据与仿真结果吻合较好,验证了电磁力与线圈电流平方的线性关系,为SSICG动态发射提供了试验基础。 展开更多

关键词 同步感应线圈炮 堵驻状态 电磁力 互感梯度

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同步感应线圈炮实验与仿真研究 被引量：3

11

作者 周长军 张涛 +2 位作者 国伟 樵军谋 范薇 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期185-188,共4页

为了验证多级同步感应线圈炮的发射能力,测试仿真结果的准确性,设计了小规模的4级同步感应线圈发射系统。该系统由发射器、脉冲功率电源、测控系统和弹丸组成。四级单线圈组件串联排列形成发射器身管,每级线圈由单独的脉冲功率电源供电... 为了验证多级同步感应线圈炮的发射能力,测试仿真结果的准确性,设计了小规模的4级同步感应线圈发射系统。该系统由发射器、脉冲功率电源、测控系统和弹丸组成。四级单线圈组件串联排列形成发射器身管,每级线圈由单独的脉冲功率电源供电,时序放电产生的磁场加速弹丸。测试系统测量弹丸的位置,精确控制电源的顺序导通放电。对两种形式的弹丸进行了发射试验,利用该发射系统将650g的圆筒型弹丸加速到125 m/s,效率为6%,将1kg的圆筒型弹丸加速到92m/s,效率为5%。试验结果证明了该发射系统的发射能力,验证了模型的准确性和可行性,为下一步大规模多级发射器的设计提供了工程基础。 展开更多

关键词 电气工程 同步感应线圈炮 发射器 有限元仿真

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单级同步感应线圈炮场-路耦合分析与参数优化 被引量：2

12

作者 邹本贵 李瑞锋 +2 位作者 曹延杰 单岳春 王旻 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期33-38,共6页

为了准确地确定驱动线圈中的响应电流,建立了单级同步感应线圈炮二维场-路耦合的数学模型,利用APDL编制了基于场-路耦合数学模型的仿真程序。利用该程序对美国桑迪亚国家实验室公布的同步感应线圈炮模型进行了仿真并与SLINGSHOT仿真结... 为了准确地确定驱动线圈中的响应电流,建立了单级同步感应线圈炮二维场-路耦合的数学模型,利用APDL编制了基于场-路耦合数学模型的仿真程序。利用该程序对美国桑迪亚国家实验室公布的同步感应线圈炮模型进行了仿真并与SLINGSHOT仿真结果进行了比较;进行了单级同步感应线圈炮发射实验,测量了放电回路中的响应电流并与仿真结果进行了比较,比较结果均验证了仿真程序的合理性。基于场-路耦合程序建立了单级同步感应线圈炮回路参数的优化数学模型,对放电回路参数进行了优化,根据优化结果进行了发射实验并测量了电枢速度,优化后系统的发射效率1.14%提高到2.02%。 展开更多

关键词 同步感应线圈炮 涡流场 场-路耦合 数学模型 优化

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同步感应线圈炮磁耦合仿真分析 被引量：2

13

作者 国伟 张涛 范薇 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2014年第1期10-14,共5页

驱动线圈和弹丸的磁耦合程度对同步感应线圈炮系统效率具有重要影响。通过分析储能脉冲电容器驱动的同步感应线圈炮的工作原理和数学模型,采用了场路耦合的方法进行仿真研究。重点研究了驱动线圈与弹丸线圈几何尺寸、相对位置对同步感... 驱动线圈和弹丸的磁耦合程度对同步感应线圈炮系统效率具有重要影响。通过分析储能脉冲电容器驱动的同步感应线圈炮的工作原理和数学模型,采用了场路耦合的方法进行仿真研究。重点研究了驱动线圈与弹丸线圈几何尺寸、相对位置对同步感应线圈炮磁耦合的影响。仿真结果表明,驱动线圈的内径与弹丸线圈的外径距离越小,驱动线圈有效电流半径与弹丸线圈有效电流半径距离越小,驱动线圈内半径越大,有利于增加驱动线圈和弹丸线圈之间的磁耦合程度,改善系统效率。该研究对于指导同步感应线圈炮设计与优化、开展多级感应线圈炮试验具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 电气工程 同步感应线圈炮 磁耦合 场路耦合仿真

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同步感应线圈炮的三维电磁场模型研究 被引量：1

14

作者 陈学慧 曹延杰 +1 位作者 王成学 王钊 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2013年第2期13-17,共5页

同步感应线圈炮三维物理模型对电磁过程的仿真方案、仿真过程和仿真结果的影响很大。建立了单级同步感应线圈炮的三维电磁场数学模型,利用绞线圈和块导体建模法针对驱动线圈建立了3种不同的物理模型,结合外电路进行了场路耦合仿真,并开... 同步感应线圈炮三维物理模型对电磁过程的仿真方案、仿真过程和仿真结果的影响很大。建立了单级同步感应线圈炮的三维电磁场数学模型,利用绞线圈和块导体建模法针对驱动线圈建立了3种不同的物理模型,结合外电路进行了场路耦合仿真,并开展了实验研究。结果表明,用模型和实物完全匹配的建模方法虽然建模过程复杂,但是仿真结果与实验结果更加接近,值得深入研究和探讨。 展开更多

关键词 同步感应线圈炮 三维电磁场模型 驱动线圈 块导体

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同步感应线圈炮出口速度控制方案研究 被引量：1

15

作者 王旻 陈佳林 曹延杰 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2014年第1期1-5,共5页

提高同步感应线圈炮对发射体出口速度的控制能力,以保证其精确地打击目标。通过对发射体运动全过程的分析建立了发射器发射过程的数学模型,采用区域分解法对发射体模型进行了高效准确的散射分析,基于分析结果确定了触发控制方案,通过实... 提高同步感应线圈炮对发射体出口速度的控制能力,以保证其精确地打击目标。通过对发射体运动全过程的分析建立了发射器发射过程的数学模型,采用区域分解法对发射体模型进行了高效准确的散射分析,基于分析结果确定了触发控制方案,通过实例说明了控制方法的具体实现。发射体按照合理的方位和速度离开炮管。同步感应线圈炮发射体出口速度控制方案灵活高效,实用性强,可实现对不同情况目标的有效打击。 展开更多

关键词 同步感应线圈炮 动态特性 区域分解 散射分析 触发控制

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同步感应线圈炮电枢特性分析 被引量：6

16

作者 张朝伟 邓启斌 +2 位作者 汤磊 于成大 王永峰 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2011年第3期14-18,共5页

基于电枢工作机理,讨论了电枢材料、结构等对同步感应线圈炮性能的影响。利用Maxwell仿真软件,建立了实体电枢和绕制电枢的有限元仿真模型,对其电磁场特性进行了仿真分析。同实体电枢相比,绕制电枢上的感应电流分布均匀,尾部温升低,但... 基于电枢工作机理,讨论了电枢材料、结构等对同步感应线圈炮性能的影响。利用Maxwell仿真软件,建立了实体电枢和绕制电枢的有限元仿真模型,对其电磁场特性进行了仿真分析。同实体电枢相比,绕制电枢上的感应电流分布均匀,尾部温升低,但是结构复杂。基于实体电枢和绕制电枢的各自特点和仿真结果,提出了一种新型电枢——混合材料电枢。探讨了混合材料电枢的结构,建立了混合材料电枢的有限元仿真模型并进行瞬态场和涡流场仿真。理论分析和仿真结果表明,混合材料电枢的结构较绕制电枢简单,感应电流的分布优于实体电枢,为电枢工程实践应用提供了参考。 展开更多

关键词 电磁学 同步感应线圈炮 实体电枢 感应电流 有限元

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基于BA-KELM法的多级同步感应线圈发射器结构优化研究 被引量：1

17

作者 王启鉴 赵文龙 +3 位作者 牛小波 胡元潮 黎鹏 李海涛 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期65-71,共7页

用随机优化算法对多级同步感应线圈炮的结构参数进行优化,场模型和场电路耦合模型均耗时较长。将主流机器学习方法作为新的工具建立多级同步感应线圈炮的非参数模型。基于混合测试设计样本空间,用最小二乘支持向量机(LSSVM)、核极限学习... 用随机优化算法对多级同步感应线圈炮的结构参数进行优化,场模型和场电路耦合模型均耗时较长。将主流机器学习方法作为新的工具建立多级同步感应线圈炮的非参数模型。基于混合测试设计样本空间,用最小二乘支持向量机(LSSVM)、核极限学习机(KELM)和BP神经网络对有限元法获得样本集进行学习;用布谷鸟搜索(CS)算法和蝙蝠算法(BA)实现超参数(C,σ~2)优化,结合仿生鸡群优化(BCSO)确定BP神经网络的权值及阈值;最后,以三级同步感应线圈炮的结构优化为例验证所述方法的实用价值。结果表明:将BA-KELM方法用于多级同步感应线圈炮的非参数建模准确可行,与需大规模迭代计算的参数优化方法相比,具有较高的计算效率,结论可为多级同步感应线圈炮的结构设计与工程应用提供新思路。 展开更多

关键词 多级同步感应线圈炮(mssicg) 元启发式优化方法 非参数模型 核极限学习机(KELM)

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多级电磁感应线圈炮级间电磁力耦合分析 被引量：1

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作者 贾强 关晓存 +1 位作者 龚想平 张新建 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2023年第1期88-93,共6页

基于多级电磁感应线圈炮在消防领域发射灭火弹的工程应用,提取多级电磁感应线圈炮具有代表性的首端-中部-尾部驱动线圈搭建电磁-结构耦合分析模型,由麦克斯韦方程组得到了电涡流场的控制方程,分析了驱动线圈反作用方程及反作用力,通过运... 基于多级电磁感应线圈炮在消防领域发射灭火弹的工程应用,提取多级电磁感应线圈炮具有代表性的首端-中部-尾部驱动线圈搭建电磁-结构耦合分析模型,由麦克斯韦方程组得到了电涡流场的控制方程,分析了驱动线圈反作用方程及反作用力,通过运用ANSYS电磁-结构分析工具,结合工程实际,对多级电磁感应线圈炮驱动线圈的电磁-结构耦合进行仿真分析,分析了多级电磁感应线圈炮级间电磁力耦合特性。表明多级电磁感应线圈炮位于不同部位的驱动线圈触发后运行的动态特性有所不同,驱动线圈级联运行存在电磁耦合现象,在相同电枢、相同脉冲电源触发供电运行时,该耦合力幅值受到驱动线圈级间距影响。 展开更多

关键词 圆筒型直线电机 电磁线圈发射 多级电磁感应线圈炮 电磁-结构耦合

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基于光电传感和轨迹观测的多级感应线圈炮触发控制研究 被引量：1

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作者 郭灯华 史铎林 +2 位作者 关晓存 管少华 吴彪 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期59-65,78,共8页

多级同步感应线圈炮的定子线圈和电枢之间耦合量随二者相对位置变化,使得控制线圈炮达到大能级和高速度输出有很大挑战。本文设计了一种30级同步感应线圈发射检测控制系统,并发射过程中定位、测速进行了分析、仿真与试验验证。该装置在... 多级同步感应线圈炮的定子线圈和电枢之间耦合量随二者相对位置变化,使得控制线圈炮达到大能级和高速度输出有很大挑战。本文设计了一种30级同步感应线圈发射检测控制系统,并发射过程中定位、测速进行了分析、仿真与试验验证。该装置在发射体布置黑白条纹,线圈级间布置光电传感器。光电传感器探测条纹输出位置正交编码,可以转换成发射体位置。构建Luenberger观测器观测出发射体速度,构建一种观测器频率分析方法,得到267 Hz的观测频率最适合当前系统。通过30级线圈发射试验对本文研究进行了检验,发射末速度达到了210 m/s,整个装置效率达到34.7%。这表明本文提出的光电传感器和轨迹观测方法可以有效用于多级线圈炮的触发控制,能够满足高速高加速应用场景。 展开更多

关键词 多级同步感应 线圈炮 光电传感 位置检测 轨迹观测 触发控制

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基于正交试验法的同步感应线圈发射器关键设计参数选择 被引量：11

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作者 张亚东 肖刚 +1 位作者 王青子 李志超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2843-2849,共7页

能量转换效率是限制同步感应线圈发射器(synchronous induction coil launcher,SICL)发展的关键因素。为了提高效率,在线圈发射器设计过程中必须对电源参数、驱动线圈的结构参数,以及电枢触发位置等多个因素进行综合考虑。基于正交试验... 能量转换效率是限制同步感应线圈发射器(synchronous induction coil launcher,SICL)发展的关键因素。为了提高效率,在线圈发射器设计过程中必须对电源参数、驱动线圈的结构参数,以及电枢触发位置等多个因素进行综合考虑。基于正交试验法对同步感应线圈发射器关键设计参数的选择进行研究,采用场路耦合方法对一个3级同步感应线圈发射器的参数设计及能量转换效率进行了分析。计算结果表明,在该设计方法下,导线直径和线圈内径是影响电磁线圈发射器设计的两大关键因素,在发射器设计中应结合实际情况予以重点考虑;线圈匝数和触发位置、以及线圈长度对系统的影响表现并不明显。 展开更多

关键词 同步感应线圈发射器 线圈炮 能量转换效率 正交试验法 场路耦合方法

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