补偿脉冲发电机放电波形优化方法

基于一台两相四极空心补偿脉冲发电机,研究了多相脉冲电机放电波形调节的最优化问题。对补偿脉冲发电机的三种典型负载:电磁轨道炮、脉冲激光器和电热化学炮的基本特性进行了阐述,针对这三种负载分别提出了相应的优化指标,分析了量化脉冲波形对负载的适用程度,并将波形优化问题转化为函数优化问题。在建立了脉冲电机放电数学模型的基础上,使用差分进化算法对优化问题进行求解,找到最优点火角组合。对电磁轨道炮,优化指标为弹丸加速度比。将加速度比的概念进行拓展,可得到适用于脉冲激光器的尖顶脉冲。对电热化学炮,提出了"形状方差"的概念,消除了电流幅值的影响,能够较好地衡量脉冲形状的适用性。仿真结果表明,提出的脉冲波形优化指标是有效的,在智能优化算法的帮助下,能够通过控制量的组合得到不同类型负载的最优波形。

空心补偿脉冲发电机设计与仿真

设计了一台两相四极空心补偿脉冲发电机,对其基本电磁特性进行了分析。采用无补偿形式,简化了电机结构设计,增加了电机可靠性和脉冲电流通用性。以电磁轨道炮为负载,综合考虑电流耦合、转子转速变化和负载阻感变化,建立了放电过程的数学模型。与SimplorerMaxwell软件联合仿真结果进行对比,验证了数学模型的准确性。以弹丸加速比为目标函数,使用差分进化算法对点火角和串联电感大小进行优化,得到了最优脉冲波形。数学模型与智能优化算法结合,为波形调节的最优化问题提供了有效解决方案。