發(fā)布時(shí)間：2021-09-07 05:37

　　電磁軌道炮作為一種新型武器受到各國(guó)軍事專家的重視。但脈沖電源的龐大笨重一直是制約其陸基實(shí)戰(zhàn)的重要因素。脈沖發(fā)電機(jī)具有較高的能量密度和功率密度，因此成為了軌道炮陸基實(shí)戰(zhàn)理想的脈沖電源之一。為了對(duì)脈沖發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軌道炮負(fù)載的能力進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文的研究工作主要圍繞脈沖發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軌道炮系統(tǒng)的建模仿真和軌道炮的負(fù)載特性模擬進(jìn)行展開。首先，從理論上對(duì)脈沖發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軌道炮系統(tǒng)的工作原理和運(yùn)行特性以及能量轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行詳細(xì)分析。其次，在理論分析的基礎(chǔ)上，將軌道炮等效為相互串聯(lián)的電阻和電感，其阻感值均為關(guān)于導(dǎo)軌電流的非線性函數(shù)。根據(jù)等效電路和運(yùn)動(dòng)方程得到了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上建立了考慮摩擦、空氣和燒蝕阻力在內(nèi)的軌道炮Simulink仿真模型，仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合。利用Simplorer實(shí)現(xiàn)了脈沖發(fā)電機(jī)有限元模型與軌道炮電路模型的聯(lián)合仿真。然后，給出了軌道炮核心部件的設(shè)計(jì)方法。建立了軌道炮二維有限元模型，采用母線阻抗渦流分析的方法對(duì)電感梯度進(jìn)行求解。在此基礎(chǔ)上考慮了導(dǎo)軌長(zhǎng)度和電樞的影響，從靜樞特性的角度利用數(shù)值計(jì)算與3D有限元相結(jié)合的方法對(duì)電樞處于不同位置下的電感梯度進(jìn)行計(jì)算。最后，由于實(shí)驗(yàn)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 軌道炮及其仿真技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 軌道炮的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 軌道炮建模仿真的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 CPA 軌道炮系統(tǒng)建模仿真的研究現(xiàn)狀
    1.3 電子模擬負(fù)載的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 CPA 軌道炮系統(tǒng)的工作原理與運(yùn)行分析
    2.1 軌道炮的工作原理
    2.2 CPA 驅(qū)動(dòng)軌道炮系統(tǒng)的組成
        2.2.1 軌道炮
        2.2.2 脈沖電源
        2.2.3 觸發(fā)控制系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)
    2.3 CPA 驅(qū)動(dòng)軌道炮系統(tǒng)的工作過程分析
        2.3.1 CPA 的儲(chǔ)能過程
        2.3.2 軌道炮的發(fā)射過程
        2.3.3 軌道炮的饋能過程
    2.4 本章小結(jié)
第3章 CPA 軌道炮系統(tǒng)的建模與仿真
    3.1 軌道炮仿真模型的建立
        3.1.1 軌道炮系統(tǒng)的電路模型
        3.1.2 軌道炮的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
            3.1.2.1 電磁驅(qū)動(dòng)力模型
            3.1.2.2 空氣阻力模型
            3.1.2.3 摩擦阻力模型
            3.1.2.4 燒蝕阻力模型
    3.2 軌道炮仿真模型的驗(yàn)證
    3.3 CPA 軌道炮系統(tǒng)的仿真模型
        3.3.1 基于 Ansoft 的 CPA 模型
        3.3.2 基于 Simplorer 的軌道炮模型
        3.3.3 CPA 軌道炮系統(tǒng)的聯(lián)合仿真模型
        3.3.4 CPA 軌道炮系統(tǒng)的聯(lián)合仿真結(jié)果
            3.3.4.1 CPA 空載時(shí)的仿真結(jié)果
            3.3.4.2 CPA 帶軌道炮負(fù)載時(shí)的仿真結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第4章 軌道炮設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算
    4.1 軌道炮結(jié)構(gòu)
    4.2 軌道炮核心部件的設(shè)計(jì)
        4.2.1 導(dǎo)軌尺寸的選取
        4.2.2 電樞尺寸的選取
            4.2.2.1 電樞長(zhǎng)度選取
            4.2.2.2 電樞尾部尺寸選取
            4.2.2.3 電樞高度選取
    4.3 軌道炮電感梯度的有限元計(jì)算
        4.3.1 二維有限元計(jì)算
        4.3.2 三維有限元計(jì)算
    4.4 本章小結(jié)
第5章 軌道炮負(fù)載特性的模擬
    5.1 軌道炮負(fù)載的模擬實(shí)現(xiàn)
        5.1.1 軌道炮負(fù)載模擬的實(shí)現(xiàn)方案
        5.1.2 軌道炮模擬方案的仿真驗(yàn)證
    5.2 硬件電路設(shè)計(jì)
        5.2.1 主電路參數(shù)選擇
            5.2.1.1 電感選擇
            5.2.1.2 電容選擇
            5.2.1.3 功率器件選型
        5.2.2 控制電路
    5.3 軟件設(shè)計(jì)
    5.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]能饋式交流電子模擬負(fù)載的研究[D]. 王亞玲.山東大學(xué) 2009
[3]電磁軌道炮系統(tǒng)的建模與仿真[D]. 胡玉偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[4]電磁軌道炮電氣負(fù)載特性的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳立學(xué).華中科技大學(xué) 2007
[5]電氣負(fù)載模擬裝置的研究[D]. 付俊華.山東大學(xué) 2006
[6]電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬中可控負(fù)載的研究[D]. 齊樂.天津大學(xué) 2006



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