六極矩電磁發(fā)射系統(tǒng)的電樞飛行速度檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、電磁發(fā)射系統(tǒng)因?yàn)榫哂芯薮髴?yīng)用潛力而受到國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注。其中，感應(yīng)式線(xiàn)圈發(fā)射系統(tǒng)是其重要的研究?jī)?nèi)容。
　　感應(yīng)式電磁發(fā)射系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)、電樞結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)等參數(shù)對(duì)于電磁發(fā)射性能具有較大的影響。其中，控制系統(tǒng)中對(duì)觸發(fā)放電位置的設(shè)計(jì)尤為重要，過(guò)早或過(guò)晚觸發(fā)都會(huì)降低發(fā)射系統(tǒng)的效率，精確測(cè)量電樞的運(yùn)動(dòng)位置并準(zhǔn)確控制電容放電對(duì)發(fā)揮電磁發(fā)射高速發(fā)射性能具有重要意義。要精準(zhǔn)定點(diǎn)觸發(fā)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈，需要提高電樞飛行狀態(tài)（速度和位置）測(cè)量的精度。因此

2、，本文通過(guò)光電檢測(cè)進(jìn)行測(cè)速并結(jié)合外部程序計(jì)算實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖電容器放電的準(zhǔn)確控制，保證電樞運(yùn)動(dòng)到最佳位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈能夠及時(shí)觸發(fā)。
　　本文基于電磁發(fā)射理論分析及速度測(cè)量原理，對(duì)六極矩電磁發(fā)射系統(tǒng)出口電樞的直線(xiàn)速度與旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行測(cè)量研究，搭建一套完整基于FPGA的出口雙速測(cè)量系統(tǒng)。
　　首先，介紹國(guó)內(nèi)外電磁發(fā)射系統(tǒng)中電樞速度和位置測(cè)量的研究現(xiàn)狀，對(duì)現(xiàn)有測(cè)量方法進(jìn)行比較，結(jié)合多級(jí)六極矩發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出一種適用于多級(jí)多極矩電磁

3、發(fā)射系統(tǒng)的電樞出口速度測(cè)量方法。
　　其次，基于激光截?cái)喾ǖ睦碚摲治?，結(jié)合旋轉(zhuǎn)編碼器的工作原理，通過(guò)兩種反射式傳感器對(duì)鋁環(huán)和反光膜等不同材料的反射光通量不同，設(shè)計(jì)雙傳感器和單傳感器對(duì)電樞直線(xiàn)速度和旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行測(cè)量，并利用提出低速、高速兩種不同測(cè)量方案，搭建一套基于FPGA的電樞出口雙速測(cè)量系統(tǒng)。
　　再次，利用有限元軟件Ansoft Maxwell建立兩級(jí)混合式六極矩發(fā)射系統(tǒng)三維模型，導(dǎo)入有限元軟件Infolytica Ma

4、gnet進(jìn)行對(duì)比聯(lián)合仿真分析，調(diào)節(jié)初始位置不同，仿真得到電樞的第一級(jí)直線(xiàn)速度，確定第一級(jí)最佳觸發(fā)位置;調(diào)節(jié)開(kāi)槽電樞初始角度和觸發(fā)位置，得到下級(jí)直線(xiàn)速度和旋轉(zhuǎn)速度，確定電樞的最佳初始旋轉(zhuǎn)角度和第二級(jí)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈最佳觸發(fā)位置;通過(guò)直線(xiàn)速度，利用FPGA時(shí)序控制下級(jí)電容放電，優(yōu)化發(fā)射系統(tǒng)性能;仿真得到兩級(jí)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈尾端區(qū)域的電磁場(chǎng)強(qiáng)度，探討發(fā)射過(guò)程中發(fā)射系統(tǒng)對(duì)于測(cè)速系統(tǒng)的是否具有影響。
　　最后，在實(shí)際仿真的基礎(chǔ)上，搭建一套小型兩級(jí)混合式六極