[发明专利]一种线圈型电磁发射器关键参数优化方法

权利要求书

1.一种线圈型电磁发射器关键参数优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，确定电磁线圈发射系统的结构；

步骤2，采用有限元仿真计算的方法分析电磁线圈系统发射过程中各参数的变化特性；

步骤3，根据均匀试验设计方法在不同线圈触发位置下进行试验；

步骤4，基于试验结果数据，进行多元非线性回归分析，得到多级线圈触发位置与发射速度之间的相关关系；

步骤5，在原有粒子群算法的基础上采用动态调整惯性权重方法获得改进型粒子群算法；

步骤6，基于所述改进型粒子群算法对电磁线圈发射系统进行参数优化设计，得到各级驱动线圈的最优触发位置；

步骤7，完成电磁线圈发射系统的关键参数优化设计过程，并对优化后的参数结果进行试验分析验证。

2.根据权利要求1所述的一种线圈型电磁发射器关键参数优化方法，其特征在于：步骤1中，采用五级同步感应线圈垂直发射系统，线圈均采用相同导线进行绕制，并采用固定尺寸的铝筒作为弹丸，从静止开始加速；每一级线圈驱动电路的脉冲电容器都采用相同的电压和容量，五级驱动线圈均有各自独立的电源，每一级驱动线圈都有一个最佳的触发位置。

3.根据权利要求1所述的一种线圈型电磁发射器关键参数优化方法，其特征在于：步骤3中，考虑电磁线圈发射过程中的重力因素，在均匀设计当中，进行试验安排时只需考虑试验点在试验范围内的均匀分布，为了避免出现后一级线圈比前一级提前触发的情况，把后一级在前一级触发之后延迟触发的位置量作为变量，由此，将第一级驱动线圈触发位置(x₁)，第二级驱动线圈延后于第一级驱动线圈触发的位置(x₂)，第三级驱动线圈延后于第二级驱动线圈触发的位置(x₃)，第四级驱动线圈延后于第三级驱动线圈触发的位置(x₄)以及第五级驱动线圈延后于第四级驱动线圈触发的位置(x₅)这5个因素用于均匀试验研究；针对五级同步感应线圈垂直发射系统，选择23个水平数；以弹丸线圈(4)最大发射速度作为试验指标，利用Maxwell软件分别对23种因素水平组合进行仿真计算，并基于仿真数据对结果进行分析。

4.根据权利要求1所述的一种线圈型电磁发射器关键参数优化方法，其特征在于：步骤4中，所述多元非线性回归分析，回归方程选择为：

式中，y为最大发射速度，x₁、x₂、x₃、x₄、x₅分别为五个触发位置；b₀、b₁、b₂、b₃、b₄、b₅、b₆、b₇、b₈、b₉、b₁₀、b₁₁、b₁₂、b₁₃、b₁₄、b₁₅、b₁₆、b₁₇、b₁₈、b₁₉、b₂₀为回归方程中各回归系数。