一種平穩(wěn)加速條件下電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)射前電源時序快速計算方法①

胡玉偉，馬 萍，楊 明，王子才

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 控制與仿真中心，哈爾濱 150080)

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一種平穩(wěn)加速條件下電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)射前電源時序快速計算方法①

胡玉偉，馬 萍，楊 明，王子才

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 控制與仿真中心，哈爾濱 150080)

針對電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)打擊目標(biāo)時的快速反應(yīng)要求，提出了一種平穩(wěn)加速條件下電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)射前電源時序快速計算方法。首先，根據(jù)電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的高電壓、大電流、強(qiáng)載荷的工作特點(diǎn)，分析了系統(tǒng)平穩(wěn)加速條件，提出了一種平穩(wěn)加速的實現(xiàn)方法；然后，建立了電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)平穩(wěn)加速下的拋體出口速度與電源模塊放電時序間模型，包括關(guān)系數(shù)據(jù)表構(gòu)造、響應(yīng)面模型建立及檢驗，在此基礎(chǔ)上給出了射前電源時序的確定方法；最后，將該方法用于某電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)電源時序的求解中。結(jié)果表明，該方法大大減少了計算時間，而且能夠保證發(fā)射過程保持平穩(wěn)，展示了該方法的有效性。

電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)；電源模塊；放電時序；平穩(wěn)加速

0 引言

電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)是一種使用電磁力加速拋體的系統(tǒng)，區(qū)別于傳統(tǒng)化學(xué)能做功，采用電磁發(fā)射方式能夠使拋體獲得較高的出口速度，因此在防空反導(dǎo)領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用空間[1-2]。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，戰(zhàn)場形式瞬息萬變，為了能夠快速、有效地完成各類作戰(zhàn)任務(wù)，武器系統(tǒng)需要具備很強(qiáng)的快速反應(yīng)能力，縮短戰(zhàn)時準(zhǔn)備時間是提高武器打擊效果和自身生存能力的關(guān)鍵[3-4]。電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)對來襲目標(biāo)防御時，需要快速計算出發(fā)射所需要的參數(shù)，因此射前參數(shù)的快速計算對于縮短電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)戰(zhàn)時準(zhǔn)備時間至關(guān)重要。電源模塊的放電時序是電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的重要參數(shù)，控制系統(tǒng)輸出電流的波形，從而控制系統(tǒng)的發(fā)射性能，最終影響系統(tǒng)發(fā)射拋體的速度[5-6]。

文獻(xiàn)[7]通過大量迭代計算，反復(fù)比較模型得到的出口速度計算值與期望值之間的偏差，當(dāng)偏差減小到允許的范圍內(nèi)停止迭代，將這組時序作為滿足期望目標(biāo)速度的電源模塊的放電時序。文獻(xiàn)[8]借助Pspice專用電路仿真軟件，建立電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的仿真模型，通過不斷調(diào)整時序仿真，確定系統(tǒng)發(fā)射時所需的參數(shù)。這些方法的共同特點(diǎn)是利用人的經(jīng)驗，通過反復(fù)試湊經(jīng)大量計算獲得，電源模塊放電時序的確定過程繁瑣、耗時，無法在電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)對目標(biāo)進(jìn)行打擊時快速獲得。

電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)具有高電壓、大電流、強(qiáng)載荷的工作特點(diǎn)[9]，為保證加速過程充分和減少發(fā)射裝置受到的沖擊破壞，本文提出了一種平穩(wěn)加速條件下電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)射前電源時序快速計算方法。根據(jù)電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的工作特點(diǎn)，分析了平穩(wěn)加速條件，提出了平穩(wěn)加速的實現(xiàn)方法，建立了電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)平穩(wěn)加速下的拋體出口速度與電源模塊放電時序間的模型，包括關(guān)系數(shù)據(jù)表構(gòu)造、響應(yīng)面模型建立及檢驗，在此基礎(chǔ)上給出了射前電源時序的確定方法。最后以某型電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)射前電源時序快速計算為例，驗證了方法的有效性。

1 問題分析

電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)主要由電源、軌道、電樞和拋體組成。電源是由以電容器組作為儲能元件的電源模塊構(gòu)成[10]，多個電源模塊通過并聯(lián)形式以時序放電的方式向系統(tǒng)提供能量，流過軌道內(nèi)的電流在軌道與電樞圍成的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)磁場，該磁場與電樞內(nèi)的電流相互作用產(chǎn)生電磁力，推動拋體向前運(yùn)動。電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。根據(jù)電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的工作原理，結(jié)合圖1可知，軌道和電樞相當(dāng)于電源的負(fù)載，隨著電樞沿著軌道向前運(yùn)動，接入到電路中的軌道長度不斷增加，由于軌道具有一定的儲能作用，相當(dāng)于一個可變的線圈。同時軌道和電樞的通電時間很短，存在趨膚效應(yīng)，因此在整個電路中軌道和電樞等效為可變的阻抗。電樞是將電源電能轉(zhuǎn)化為拋體動能的核心部件，不僅起到導(dǎo)通電流的作用，而且還起到傳遞電磁力的作用。此外，電樞和拋體在發(fā)射過程中，還將受到空氣阻力及軌道的摩擦力，在這些力的共同作用下，電樞和拋體沿著軌道向前運(yùn)動。關(guān)于電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的模型可參見文獻(xiàn)[11]。

電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射時，系統(tǒng)中的軌道、電樞、拋體等部件的參數(shù)都已固定，只有電源系統(tǒng)的部分參數(shù)可以調(diào)整。對于由電容基儲能模塊構(gòu)成的電源系統(tǒng)，電源模塊的數(shù)量和放電時序直接影響著系統(tǒng)的電流波形及幅值，制約著發(fā)射過程中拋體受到的電磁力，最終影響拋體的運(yùn)動速度。

電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射時伴隨著復(fù)雜的物理現(xiàn)象，整個發(fā)射裝置處于高電壓、大電流、強(qiáng)載荷的惡劣環(huán)境中，發(fā)射條件苛刻而復(fù)雜，軌道和拋體受到的沖擊很大，因此為了減小系統(tǒng)受到的沖擊，提高使用壽命，發(fā)射過程應(yīng)盡量平穩(wěn)。

電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的理想工作電流為梯形[12]，電流的平穩(wěn)性直接決定著發(fā)射過程的平穩(wěn)性，因此將發(fā)射過程的平穩(wěn)性轉(zhuǎn)化為電流的平穩(wěn)性，即發(fā)射過程中的電流應(yīng)盡量保持平穩(wěn)。為獲得能達(dá)到期望出口速度的放電時序和電源模塊數(shù)量，通常需要花費(fèi)大量的計算時間，這將大大增加電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)射前的準(zhǔn)備時間，因此解決平穩(wěn)電流條件下的電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)射前電源時序的快速計算問題，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義。

2 電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)平穩(wěn)加速條件

2.1 電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)平穩(wěn)加速條件

電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射時，通電電樞在高強(qiáng)磁場中受到巨大的電磁力向前運(yùn)動，電磁力是電樞和拋體運(yùn)動時唯一推力，電磁力的大小直接受電流幅值的影響，為保證加速過程平穩(wěn)，電流應(yīng)盡可能保持平穩(wěn)。

電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射時，多個電源模塊以時序放電的方式向系統(tǒng)提供能量。單個模塊放電產(chǎn)生的電流幅值是先增大后減小，只能出現(xiàn)一個電流波峰，因此若要繼續(xù)產(chǎn)生電流波峰，必然有新的模塊接入到電路中，新模塊產(chǎn)生的電流與原有模塊的電流迭加使總電流增大，從而出現(xiàn)新的電流波峰。若不斷有新的電源模塊接入并向系統(tǒng)放電，就會產(chǎn)生一系列新的電流波峰，當(dāng)這些電流波峰的幅值幾乎相等時，整個電流就可看成為平穩(wěn)電流。

定義1 假設(shè)有完全相同的n個電源模塊以時序Td(n)=td1，td2，…，tdn向電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)放電，產(chǎn)生一條由局部最大電流峰值為Ip(s)={Ip1,Ip2,…,Ips}的s段電流構(gòu)成的放電電流G，若電流峰值間存在

Ip1=Ip2=…=Ips

(2)

且td1≤tdj，i=1，2，…，n-1，j=2，3，…，n，i

通過設(shè)計電源模塊的放電時序使電流波形保持平穩(wěn)，從而達(dá)到電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的平穩(wěn)加速條件。

2.2 平穩(wěn)電流實現(xiàn)方法

電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射時，電源模塊以一定的時序放電，通過匯流開關(guān)向電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)提供具有很大幅值和脈寬的近似平頂?shù)碾娏?，實際電流波形的頂部包含有多個幅值相近的波峰，如圖2所示。通過對電源模塊的放電過程分析可知，局部電流峰值Ip2是由td2時刻之前接入到系統(tǒng)中的電源模塊與td2時刻之后新接入到系統(tǒng)中的電源模塊放電產(chǎn)生的電流迭加形成，通過控制新模塊的放電時間就能改變Ip2的大小，從而使Ip1=Ip2，以此類推設(shè)計產(chǎn)生期望電流幅值Ip3所需要新放電的電源模塊的放電時序。

圖2 含有多個局部電流峰值的電流波形Fig.2 Current waveform with many local current peak

由此可見，為產(chǎn)生多個幅值相等的局部最大電流波峰，電源模塊的放電時序可以在多個階段設(shè)計產(chǎn)生，通過在不同的階段設(shè)計新放電的電源模塊的放電時序使新產(chǎn)生的電流波峰與已有的電流波峰的幅值相等，最終形成一個平穩(wěn)電流，因此電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的平穩(wěn)電流采用多階段時序設(shè)計策略實現(xiàn)。

每個階段通過對放電過程的控制，使產(chǎn)生的最大電流峰值達(dá)到期望的電流幅值，因此優(yōu)化各階段的電源模塊放電時序所確定的目標(biāo)函數(shù)

(3)

式中Ipexp為電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射過程中期望的電流幅值；Ipl為第l階段的電流峰值；pl為在前l(fā)-1階段中使用的電源模塊數(shù)量；ql為在第l階段開始使用的電源模塊數(shù)量。

考慮到系統(tǒng)的材料壽命和使用安全，各階段產(chǎn)生的電流峰值應(yīng)該在允許的最大電流幅值范圍內(nèi)，即需要滿足約束條件：

H=max{Ip1，Ip2，…，Ipl}≤Ipmax

(4)

式中Ipmax為系統(tǒng)內(nèi)允許通過的最大電流。

運(yùn)用罰函數(shù)法將有約束的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為無約束優(yōu)化問題,再利用優(yōu)化算法獲得各個階段的電源時序，最終得到使整個電流達(dá)到平穩(wěn)的電源模塊放電時序。

3 射前電源時序快速計算方法

電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的一個顯著優(yōu)點(diǎn)是出口速度和射程易于通過電源的放電過程控制而實現(xiàn)。當(dāng)電源模塊固定封裝好后，電源的放電過程是由模塊的數(shù)量和放電時序決定，因此確定電源模塊的放電時序既是對拋體出口速度的滿足，也是發(fā)揮電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)易于控制優(yōu)點(diǎn)的要求所在。

電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)電源時序通常根據(jù)目標(biāo)的狀態(tài)信息、氣象條件及電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的狀態(tài)信息，確定拋體的出口速度，根據(jù)期望達(dá)到的出口速度確定電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射前的準(zhǔn)備參數(shù)，包括使用的電源模塊數(shù)量和各模塊的放電時序。

3.1 拋體出口速度與電源時序間模型構(gòu)建方法

電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射時隨著放電的電源模塊數(shù)量增多，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷變化，因此系統(tǒng)狀態(tài)變化非常復(fù)雜，直接建立拋體出口速度與電源時序間的模型非常困難。電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)電源模塊在使用過程中是按照一定時序放電，一方面保證了電流波形平穩(wěn)，電流峰值控制在允許的范圍內(nèi)；另一方面，通過輸入電能的不斷增加，轉(zhuǎn)化為拋體的動能也不斷增加，從而提高了拋體的出口速度。因此，一定數(shù)量的電源模塊向結(jié)構(gòu)和參數(shù)都已固定的發(fā)射裝置提供能量，通過時序的控制能夠使拋體獲得平穩(wěn)加速條件下的出口速度。增加電源模塊數(shù)量，拋體獲得的平穩(wěn)加速條件的出口速度更大。因此，在平穩(wěn)加速條件下，使用不同數(shù)量的電源模塊向系統(tǒng)放電得到拋體的出口速度與電源模塊的放電時序間存在著一定對應(yīng)關(guān)系，通過關(guān)系數(shù)據(jù)表Vsteady-tmodule表示。

改變電源模塊的放電時序，能夠調(diào)節(jié)通入到發(fā)射裝置中的電流，從而改變拋體的出口速度，因此對于介于關(guān)系數(shù)據(jù)表Vsteady-tmodule中相鄰的2個速度值之間的速度，通過改變新增加的電源模塊的放電時序即可獲得，建立這些速度與新增加的電源模塊的放電時序間的響應(yīng)面模型。為了提高響應(yīng)面模型的計算速度，便于分析新放電的電源模塊放電時序?qū)Τ隹谒俣鹊挠绊?，響?yīng)面模型為多項式形式。建立了拋體出口速度的響應(yīng)面模型后，需要對模型的可信性進(jìn)行檢驗。采用方差檢驗法對模型的顯著性進(jìn)行檢驗，若能通過檢驗，則建立的拋體出口速度與電源模塊放電時序間的響應(yīng)面模型可信，能夠在電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)射前電源模塊放電時序快速求解中使用。

通過建立平穩(wěn)加速條件下拋體出口速度與時序間的關(guān)系數(shù)據(jù)表和介于關(guān)系數(shù)據(jù)表中相鄰的兩個速度值之間的速度與電源時序間的響應(yīng)面模型，為電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射時電源模塊數(shù)量和放電時序的快速求解奠定了基礎(chǔ)。

3.2 電源模塊放電時序的確定

根據(jù)電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射時期望獲得的出口速度，利用拋體出口速度與時序間的關(guān)系數(shù)據(jù)表和響應(yīng)面模型，獲得滿足發(fā)射速度要求的電源模塊的數(shù)量和放電時序。電源模塊放電時序求解步驟如下：

步驟1：根據(jù)拋體期望獲得的出口速度Vexp，查找建立的平穩(wěn)加速條件下拋體出口速度與時序間的關(guān)系數(shù)據(jù)表Vsteady-tmodule，獲得期望出口速度所在速度區(qū)間[Vlow，Vupp]。

步驟2：若期望的拋體出口速度Vexp位于速度區(qū)間[Vlow，Vupp]的上限或下限，根據(jù)平穩(wěn)加速條件下拋體出口速度與時序間的關(guān)系數(shù)據(jù)表Vsteady-tmodule確定電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射時需要使用的電源模塊的數(shù)量n及放電時序td1，td2，…，tdn。

若拋體期望的出口速度Vexp不在速度區(qū)間[Vlow，Vupp]的上限或下限，則轉(zhuǎn)步驟3。

步驟3：根據(jù)期望的拋體出口速度Vexp所在的速度區(qū)間[Vlow，Vupp]，通過查找拋體出口速度與時序間的關(guān)系數(shù)據(jù)表Vsteady-tmodule，由速度區(qū)間的下限值Vlow和上限值Vupp，分別確定拋體達(dá)到該速度需要使用的電源模塊的數(shù)量s和n。

步驟4：查找拋體出口速度與時序間的關(guān)系數(shù)據(jù)表Vsteady-tmodule，獲得s個電源模塊的放電時序td1，td2，…，tds。

步驟5：根據(jù)拋體達(dá)到速度區(qū)間[Vlow，Vupp]的下限速度和上限速度需要使用的電源模塊的數(shù)量s和n，選擇建立的速度與電源模塊放電時序間的響應(yīng)面模型，獲得n-s個電源模塊的放電時序tds+1，tds+2，…，tdn。

步驟6：將步驟4與步驟5得到的電源模塊的放電時序合并，獲得電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射時需要的電源模塊的數(shù)量及放電時序。

根據(jù)電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射時期望獲得的出口速度，電源模塊放電時序求解流程如圖3所示。

圖3 電源模塊放電時序求解流程Fig.3 Flowchart of solving process for discharging sequence of pulsed power

4 仿真實例

以某型電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)為例，可供選用的電源模塊數(shù)量為16個，電源電壓為4 kV，軌道長度為6 m，電樞采用金屬鋁合金制成，每個電源模塊的參數(shù)都相同，如表1所示。利用該電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)對來襲目標(biāo)進(jìn)行攔截。

表1 電源模塊主要參數(shù)Table1 Main parameters of pulsed power module

電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)使用的電源模塊數(shù)量不同，拋體獲得的出口速度也不同?？紤]電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的材料結(jié)構(gòu)要求，系統(tǒng)允許通入的最大電流為400 kA。根據(jù)電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的電源及結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)合系統(tǒng)的電流幅值要求，通過使用不同的電源模塊向電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)供電，獲得平穩(wěn)加速條件下拋體的出口速度。拋體的出口速度與電源模塊的放電時序間的關(guān)系數(shù)據(jù)表如表2所示。

假設(shè)來襲目標(biāo)為一快速攻擊型目標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)的特點(diǎn)及氣象條件確定電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)攔截目標(biāo)時拋體需要的出口速度，即出口速度要求達(dá)到2 336 m/s。利用拋體的出口速度與電源模塊的放電時序間的關(guān)系數(shù)據(jù)表，確定拋體期望的出口速度位于區(qū)間[2 291.3，2 358.3]，獲得速度區(qū)間的下限速度和上限速度所需使用的電源模塊數(shù)量為14和15個，因此通過改變第15個電源模塊的放電時序改變通入到系統(tǒng)中的電流，從而能改變拋體的出口速度。

表2 平穩(wěn)加速條件下的拋體出口速度與時序間的數(shù)據(jù)Table2 Data table of exit velocity and discharging sequences under steady acceleration

利用14個電源模塊按照表2中的時序向發(fā)射裝置放電，拋體的加速時間為5.02 ms。使用15個電源模塊向系統(tǒng)放電，其中增加的第15個電源模塊的放電時序在區(qū)間 [4.23,5.02]ms上均勻選取50個試驗點(diǎn)，作為第15個電源模塊分別進(jìn)行50次仿真試驗的放電時序，而前14個電源模塊的放電時序使用表2中的時序，通過仿真試驗獲得試驗數(shù)據(jù)，從而建立拋體出口速度與電源模塊15的放電時序間的響應(yīng)面模型：

4.894 5×103

利用方差檢驗法對建立的拋體出口速度與電源模塊15放電時序間的響應(yīng)面模型顯著性檢驗，判斷響應(yīng)面模型有效性，方差分析結(jié)果如表3所示。

給定顯著性水平α=0.05，由F分布表確定F0.05(2,47)=3.195 1，根據(jù)表3得到的方差分析結(jié)果可知F?F0.05(2,47)，因此建立的響應(yīng)面模型可信，能夠用于電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)電源模塊放電時序的快速求解。根據(jù)建立的拋體出口速度與電源模塊放電時序間的響應(yīng)面模型，獲得第15個電源模塊的放電時序為4.39 ms。

為檢驗計算結(jié)果的有效性，使用15個電源模塊向電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)放電，采用平穩(wěn)加速條件下的快速計算方法得到放電時序，拋體獲得的出口速度為2 335.8 m/s，與期望的拋體出口速度偏差僅為0.2 m/s，相對偏差僅為0.008%，滿足電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射要求。15個電源模塊向系統(tǒng)放電的電流波形如圖4所示。

表3 方差分析結(jié)果Table3 Variance analysis results

圖4 電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射時電流波形Fig.4 Current waveform of EMRLS during launch

從圖4可以看出，系統(tǒng)發(fā)射過程中的電流波形非常平穩(wěn)。因此根據(jù)期望的拋體出口速度利用射前快速計算方法得到的電源模塊放電時序計算時間大大減少，計算結(jié)果可信。

5 結(jié)論

(1) 針對電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)射前電源時序求解問題，提出一種平穩(wěn)加速條件下的電源時序快速計算方法。根據(jù)電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)的惡劣工作環(huán)境，分析了系統(tǒng)的平穩(wěn)加速要求，確定了系統(tǒng)的平穩(wěn)加速條件和實現(xiàn)方法。

(2) 考慮電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)平穩(wěn)加速的要求，建立了拋體平穩(wěn)加速時的出口速度與電源模塊放電時序的關(guān)系數(shù)據(jù)表和響應(yīng)面模型，給出了射前電源時序的求解流程。

(3) 仿真結(jié)果表明，采用該方法進(jìn)行電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)電源時序的計算不僅能夠使拋體的出口速度滿足要求，而且計算過程簡單、快速，適用于電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)平穩(wěn)加速條件下射前參數(shù)的快速獲取，方法具有較強(qiáng)的實用性。

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(編輯：呂耀輝)

A quick solution method of discharge sequence of pulsed power before launch for electromagnetic rail launcher system with steady acceleration

HU Yu-wei,MA Ping,YANG Ming,WANG Zi-cai

(Control and Simulation Center,Harbin Institute of Technology,Harbin 150080,China)

Aiming at the fast response of attacking target for the electromagnetic rail launcher system(EMRLS),a quick solution method of discharge sequence of pulsed power before launch with steady acceleration was proposed.First,considering the system characteristics of high voltage,large current and heavy load,the conditions of steady acceleration were analyzed and its realization method was proposed.Secondly,a model for expressing the exit velocity of the projectile with discharge sequence of the pulsed power modules was established under the conditions of steady acceleration for the EMRLS,which includes relational data tables and response surface model.On the basis of constructing the model,an acquisition method of discharge sequence of pulsed power before launch was given.Finally,the proposed method was applied to solving the discharge sequence of pulsed power modules for an EMRLS.The simulation results show that the method can reduce the computation time significantly and achieve the steady launch,which validate the availability of the method.

electromagnetic rail launcher system;pulsed power modules;discharge sequence;steady acceleration

2014-02-07；

：2014-03-27。

國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體科學(xué)基金(61021002)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項資金(HIT.NSRIF.2014036)；重點(diǎn)實驗室開放基金(HIT.KLOF.2013.081)。

胡玉偉(1980—)，男，博士生，研究方向為電磁軌道發(fā)射系統(tǒng)彈道設(shè)計。E-mail：2006huyw@163.com

TJ86，TM15

A

1006-2793(2015)02-0295-06

10.7673/j.issn.1006-2793.2015.02.027