電磁線圈炮速度優(yōu)化研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代軍事科技的發(fā)展，未來戰(zhàn)場上的炮彈將擁有更快的初速度、更遠(yuǎn)的射程、更短的飛行時間和更強(qiáng)的動能殺傷力，為此，國家對于先進(jìn)發(fā)射技術(shù)的需求越來越強(qiáng)烈。電磁發(fā)射技術(shù)利用電磁力做功推進(jìn)彈體，可以在極短的時間內(nèi)將彈體推進(jìn)到極高的速度，因此受到廣泛的關(guān)注。其中電磁線圈炮憑借推力大、壽命長、殺傷力強(qiáng)等優(yōu)勢獨(dú)樹一幟，在未來軍事戰(zhàn)場中將發(fā)揮重要作用。由于影響電磁線圈炮發(fā)射的因素比較復(fù)雜，而且試驗(yàn)費(fèi)用和后期維護(hù)費(fèi)用較高，因此，先采用仿真方法對其進(jìn)行分析

2、、設(shè)計，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，最后具體分析發(fā)射過程中存在的問題，完善發(fā)射系統(tǒng)。
　　本文主要分析了電磁線圈炮系統(tǒng)參數(shù)變化對彈丸出口速度的影響，并在此基礎(chǔ)上對優(yōu)化電磁線圈炮彈丸速度展開研究，主要內(nèi)容包括以下幾個方面。
　　首先在ANSYS Maxwell軟件中對電磁線圈炮系統(tǒng)進(jìn)行2D建模仿真，分析發(fā)射過程中驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)、電路參數(shù)和觸發(fā)位置等對鋁彈出口速度的影響，深化對電磁線圈炮發(fā)射原理和發(fā)射過程的理解。
　　其次采用電流絲法

3、剖分鋁彈，依照等效電路建立線圈炮的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用Maxwell靜態(tài)仿真計算數(shù)學(xué)模型中的電感參數(shù)，采用改進(jìn)的ABM法數(shù)值解析數(shù)學(xué)模型。在MATLAB中編寫線圈炮的計算程序，對照MATLAB和Maxwell的輸出結(jié)果，驗(yàn)證線圈炮數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性。然后運(yùn)用改進(jìn)的遺傳算法對電磁線圈炮系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化計算，得到最佳的鋁彈出口速度。
　　最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計電磁線圈炮的驅(qū)動電路，基于FPGA開發(fā)板設(shè)計可控開關(guān)的控制模塊和鋁彈的測速模塊，搭建三