基于过程集成的电磁轨道炮脉冲电源多目标优化

利用数值仿真方式研究电磁轨道炮脉冲电源系统——多级电容储能系统。首先利用系统仿真软件Simplorer V7搭建脉冲电源模型,进而仿真观察发射过程。弹丸发射速度和脉冲电源系统效率是设计者最关注的两个目标,而导轨及电枢材料又限制了弹丸的最大加速度,因此有必要找出在一定储能下的最佳参数配合(弹丸质量、各级储能段触发时间),使得弹丸发射速度最大,同时系统有较高的效率。本文基于过程集成的思想,使用优化软件iSIGHT,应用解决多目标优化问题的优秀算法——NSGA-II来求解上述的多目标问题的Pareto最优解。优化后的参数配置明显提升了发射速度,同时提高了系统效率。Pareto解集的多样性也给设计者在权衡速度和效率时更大的选择范围。在优化结果的基础上,对弹丸质量、触发间隔与发射速度、系统效率之间的关系做了进一步的讨论。