CN114543589B - 一种全浸没多联装电磁发射装置 - Google Patents
一种全浸没多联装电磁发射装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114543589B CN114543589B CN202210234255.9A CN202210234255A CN114543589B CN 114543589 B CN114543589 B CN 114543589B CN 202210234255 A CN202210234255 A CN 202210234255A CN 114543589 B CN114543589 B CN 114543589B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- emission
- guide
- assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007654 immersion Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41B—WEAPONS FOR PROJECTING MISSILES WITHOUT USE OF EXPLOSIVE OR COMBUSTIBLE PROPELLANT CHARGE; WEAPONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F41B6/00—Electromagnetic launchers ; Plasma-actuated launchers
Abstract
本发明公开一种全浸没多联装电磁发射装置，包括底座组件、直线发射电机组件、集成发射架组件及转动驱动组件；直线发射电机组件包括定子、动子、后支撑筒座、前缓冲腔、拉绳传感器及分别对称设置在定子两侧的导向杆，定子的后端穿过后支撑筒座、前端穿过前缓冲腔，每根导向杆的前端安装在前缓冲器上、后端安装在后支撑筒座上，两根导向杆分别与动子中部两侧的导向块配合实现动子运动的直线导向，两个拉绳传感器的拉绳分别对应安装在动子两侧的导向块上，动子中间顶部设置有动子推块。实现快速、连续发射，具有大潜深、全浸没、多联装、高集成度、高功率密度、快速准备、快速切换、器材出管速度调节灵活、发射噪声低等特点。
Description
技术领域
本发明属于属于电磁发射技术领域，具体涉及一种全浸没多联装电磁发射装置。
背景技术
电磁发射技术是机械能发射、化学能发射之后的一次发射方式的革命，通过将电磁能转换为发射载荷所需的瞬时动能，在短距离内将负载加速至规定速度。
潜艇上传统的舱内器材发射装置采用发射管作为发射通道，一方面需贯穿潜艇耐压艇体，因此发射管数量有限，限制了每波次对抗的器材发射数量；另一方面发射前需向发射管注水、均压、开前盖等操作，导致反应时间长，限制了对抗的快速反应能力。
随着技术的进步，鱼雷的探测能力和机动能力均大幅提升，对抗鱼雷需采用更多的水声对抗器材才能达到较好的对抗效果。另外，随着空投鱼雷的投入使用，要求水声对抗的反应时间需控制在秒级。因此传统的发射装置已无法满足连续发射数量多、连续发射时间间隔短、反应时间短等迫切需求，因此，传统的发射方式不适用潜艇新的作战需求。
发明内容
针对上述不足，本发明提供一种快速且连续发射的全浸没多联装电磁发射装置，，可用于水下直接式电磁发射场合。
为实现上述目的，本发明所设计的全浸没多联装电磁发射装置，包括底座组件、安装在底座组件上的直线发射电机组件、包覆在直线发射电机组件外部的集成发射架组件及转动驱动组件；
所述直线发射电机组件包括定子、动子、后支撑筒座、前缓冲腔、分别对称安装在后支撑筒座两侧的拉绳传感器及分别对称设置在定子两侧的导向杆，定子的后端穿过后支撑筒座、前端穿过前缓冲腔，每根导向杆的前端安装在前缓冲腔上、后端安装在后支撑筒座上，两根导向杆分别与动子中部两侧的导向块配合实现动子运动的直线导向，两个拉绳传感器的拉绳拉环分别对应安装在动子两侧的导向块上，动子中间顶部设置有动子推块。
进一步地，所述定子后端面的安装座两侧设置有供定子初级绕组出线的连接座，每个连接座均安装有一个可拆卸式的水密连接器。
进一步地，所述后支撑筒座的内底面和前缓冲腔的内底面均设置有橡胶缓冲垫。
进一步地，所述定子为圆柱结构，定子内部设置铁心及初级绕组，外部采用金属封装、内部采用树脂整体填充，形成整体的实心结构；所述动子为中空圆筒结构，采用全金属封装，整体为实心结构；所述前缓冲腔内腔为锥型腔，与动子外圆面配合。
进一步地，所述集成发射架组件包括发射架本体，发射架本体包括多根沿圆周均匀布置的纵筋板、衬在每相邻两根纵筋板之间的导轨总成，每组导轨总成包括两根支撑导轨和一根导向导轨，两根支撑导轨分别固定在相邻两根纵筋板上，导向导轨位于两根支撑导轨上方且两根支撑导轨沿导向导轨对称布置；所有纵筋板和所有导向导轨的前端均与前支撑端板固定、后端均与后齿轮支撑板固定，并通过环筋板固定连接形成框架结构。
进一步地，每组导轨总成的导向导轨前端和后端均安装有制动器、后端均安装有器材适配器，每个器材适配器的后端设置有与动子推块挂接的挂钩；所述制动器上的制动器弹片弹压制动器上的制动器触头，使得制动器触头与器材导子及器材适配器导子凹槽配合。
进一步地，所述后齿轮支撑板的中间部位安装有后轴承，前支撑端板的中间部位安装有前轴承，后轴承与后支撑筒座外缘面的轴承安装接口相配合，前轴承与定子前端面的轴承安装接口相配合。
进一步地，所述转动驱动组件包括安装在后支撑座上的转动驱动电机、安装在后齿轮支撑板的外圆面上大齿轮及安装在转动驱动电机的输出轴上的小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合。
进一步地，所述底座组件包括连接架、安装在连接架后端的后支撑座及安装在连接架前端的前支撑座；定子的后端通过定子后端面的安装座固定安装在后支撑座上，定子的前端固定安装在前支撑座上。
进一步地，所述全浸没多联装电磁发射装置的控制系统包括包括水动力模型在线计算模块、发射轨迹动态规划模块、位置PID控制模块、位置观测器模块、矢量控制模块、电流内环控制模块；
发射轨迹动态规划模块根据发射目标速度vt、发射目标位置xt及发射过程最大加速度amax获得参考轨迹，参考轨迹包括参考加速度轨迹aref、参考速度轨迹xref及参考位置轨迹vref；
位置PID控制模块根据参考速度轨迹xref、参考位置轨迹vref以及位置观测器模块反馈的实时观测速度vobs和观测位置xobs经过PID控制得到给定加速度，参考加速度aref作为前馈(即加速度前馈+位置的PID控制结构)，给定加速度乘以发射质量mtot(动子与器材质量和)加上水动力模型实时计算的实时水阻力Fhold得到给定推力Fcmd；
将位置观测器模块计算得到的实时观测速度vobs反馈给水动力模型，通过水动力模型计算得到实时水阻力Fhold，实时水阻力Fhold作为位置PID控制模块输出给定推力Fcmd的前馈控制；
将给定推力Fcmd作为矢量控制模块的输入，通过矢量控制方程可计算得到dq轴电流给定值即给定励磁电流id*和给定转矩电流iq*；电流内环控制模块根据dq轴电流给定值进行闭环运算并输出参考电压Vref，逆变器根据参考电压Vref进行调制并产生脉冲驱动功率器件工作，从而输出变频变幅的电压驱动直线电机运行。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明全浸没多联装电磁发射装置，实现快速、连续发射，具有大潜深、全浸没、多联装、高集成度、高功率密度、快速准备、快速切换、器材出管速度调节灵活、发射噪声低等特点，可用于水下直接式电磁发射场合；
2)全浸没发射电机定子和动子采用全金属封装结构，内部实体填充，具有具备较高的内部承压能力，采用水密连接器进行电气连接，可在大潜深、全浸没环境下工作，采用圆柱/筒结构，结构紧凑，低程度高，功率密度高；
3)采用全浸没拉绳位移传感器实时测量动子运动位置，实现精确闭环控制，动子运动平稳，速度精确可调，避免刚性撞击，发射噪声低；
4)集成发射架组件采用多组导轨结构集成的框架结构，实现多枚器材的集成装载和连续发射，结构紧凑，集成度高；
5)采用湿式存储，无需长时间的发射准备过程，发射反应时间短；采用转动驱动电机驱动集成发射架组件快速转动，实现待器材快速切换，发射间隔时间短。
附图说明
图1为本发明全浸没多联装电磁发射装置结构示意图；
图2为图1中直线发射电机组件结构示意图；
图3为图2的部分剖视示意图；
图4为图1中集成发射架组件结构示意图；
图5为图4的部分放大示意图；
图6为图4中部分剖视示意图；
图7为图1中底座组件和集成发射架组件结构示意图；
图8为图1的控制系统图。
图中标号如下：直线发射电机组件1、集成发射架组件2、转动驱动组件3、底座组件4、定子5、动子6、水密连接器7、拉绳传感器8、后支撑筒座9、前缓冲腔10、橡胶缓冲垫11、导向杆12、发射架本体13、前轴承14、后轴承15、器材适配器16、制动器17、导向导轨18、支撑导轨19、纵筋板20、制动器弹片21、制动器触头22、转动驱动电机23、小齿轮24、大齿轮25、后支撑座26、前支撑座27、连接架28、安装座29、导向块30、动子推块31、连接座32、环筋板33、后齿轮支撑板34、前支撑端板35。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示全浸没多联装电磁发射装置，包括底座组件4、安装在底座组件4上的直线发射电机组件1、包覆在直线发射电机组件1外部的集成发射架组件2及转动驱动组件3。
如图7所示，底座组件4包括连接架28、安装在连接架28后端的后支撑座26及安装在连接架28前端的前支撑座27。
如图2、3所示，直线发射电机组件1包括定子5、动子6、后支撑筒座9、前缓冲腔10、分别对称安装在后支撑筒座9两侧的拉绳传感器8及分别对称设置在定子5两侧的导向杆12，定子5的后端穿过后支撑筒座9、前端穿过前缓冲腔10，定子5的后端通过定子5后端面的安装座29固定安装在后支撑座26上，定子5的前端固定安装在前支撑座27上。每根导向杆12的前端安装在前缓冲腔10上、后端安装在后支撑筒座9上，两根导向杆12分别与动子6中部两侧的导向块30配合实现动子6运动的直线导向，防止动子6转动；同时，两个拉绳传感器8的拉绳拉环分别对应安装在动子6两侧的导向块30上，动子6的运动带动拉绳拉出或回缩，实现对动子6运动位置的精确测量。
定子5后端面的安装座29两侧设置有供定子5初级绕组出线的连接座32，每个连接座32均安装有一个可拆卸式的水密连接器7，使定子5具备良好的耐压及密封性能，实现定子5全浸没使用环境下初级绕组对外的电气连接；同时，后支撑筒座9的内底面和前缓冲腔10的内底面均设置有橡胶缓冲垫11，对动子6回程到位时和动子运动到末端均起到缓冲作用。动子6中间顶部设置有动子推块31，该动子推块31为动子6对外的推力接口；后支撑筒座9外缘面的中间部位设置有轴承安装接口，定子5的前端面设置有轴承安装接口。
本实施例中，定子5为圆柱结构，定子5内部设置铁心及初级绕组，外部采用金属封装、内部采用树脂整体填充，形成整体的实心结构，具备较高的内部承压能力。动子6为中空圆筒结构，采用全金属封装，整体为实心结构，具备较高的内部承压能力，可长期工作于全浸没的大潜深水下环境。前缓冲腔10内腔为锥型腔，与动子外圆面配合，通过小间隙泄流产生的阻力实现应急水阻缓冲。
如图4、5、6所示，集成发射架组件2包括发射架本体13，发射架本体13包括多根沿圆周均匀布置的纵筋板20、衬在每相邻两根纵筋板20之间的导轨总成，每组导轨总成包括两根支撑导轨19和一根导向导轨18，两根支撑导轨19分别固定在相邻两根纵筋板20上，导向导轨18位于两根支撑导轨19上方且两根支撑导轨19沿导向导轨18对称布置；所有纵筋板20和所有导向导轨18的前端均与前支撑端板35固定、后端均与后齿轮支撑板34固定，并通过环筋板33固定连接形成框架结构，该框架结构为器材提供存储空间，并作为器材发射时的运动导向。
后齿轮支撑板34的中间部位安装有后轴承15，前支撑端板35的中间部位安装有前轴承14，后轴承15与后支撑筒座9外缘面的轴承安装接口相配合，前轴承14与定子5前端面的轴承安装接口相配合。前轴承14、后轴承15采用可在海水浸没环境下可靠运行的水润滑滑动轴承，实现对发射架本体的径向支撑，并可实现对发射时轴向推力进行承载，且具有小的摩擦阻力，实现发射架本体的灵活转动。
每组导轨总成的导向导轨18前端和后端均安装有制动器17、后端均安装有器材适配器16，每个器材适配器16的后端设置有与动子推块31挂接的挂钩，使得动子可随发射架周向转动；导向导轨18为门型导槽结构，门型导槽与器材导子配合实现对器材运动的防转导向。器材适配器16的前端为与器材适配的受力接口，采用单向止动设计，可传递推力，但不传递拉力，发射过程中器材适配器16在动子推块31推力作用下推动器材向前运动；动子电磁减速制动时器材适配器与器材分离，但器材适配器在挂钩的配合下随动子一同减速，动子回程时器材适配器随动子一同运动到始端。
制动器17上的制动器弹片21弹压制动器17上的制动器触头22，使得制动器触头22与器材导子及器材适配器16导子凹槽配合，产生纵向锁定力，实现器材及器材适配器16在储存时的可靠制动；在发射时，器材及器材适配器运动，顶压制动器触头22滑出导子凹槽，从而被动解锁。
如图7所示，转动驱动组件3包括安装在后支撑座26上的转动驱动电机23、安装在后齿轮支撑板34的外圆面上大齿轮25及安装在转动驱动电机23的输出轴上的小齿轮24，小齿轮24与大齿轮25啮合，从而驱动对发射架本体13转动与动子6对接。本实施例中，转动驱动电机23为适用于海水全浸没环境的低速大扭矩直驱电机，实现发射架本体13转动的驱动及精确控制。
直线发射电机组件1采用外次级圆筒动子、内初级圆柱定子结构，动子在电磁力作用下沿定子直线运动，实现电能与动能的转换，为器材发射提供动力；采用拉绳位移传感器测量动子的运动参数，实现发射过程的实时闭环控制；直线发射电机组件1制动为强暂态过程，采用位置开环控制，且电机开始制动时刻，动子与器材分离，动子与水的耦合面很小，因此制动阶段忽略水阻力对控制带来的影响；动子回撤过程速度较低，远低于发射速度，因此回撤阶段忽略水阻力对控制带来的影响。集成发射架采用圆柱框架结构，通过前后轴承支撑在直线发射电机组件1上，可绕直线发射电机组件1灵活旋转。
全浸没多联装电磁发射装置整体采用全浸没设计，可长期工作于海水中，器材采用湿式存储，发射架本体采用框架式结构，器材及动子处于开放连通水域，为平衡式发射，发射过程与潜深无关，可实现大深度发射。
本发明的工作原理：发射前，控制转动驱动电机驱动发射架本体转动，将待发射器材转动到顶部发射位上，该位的器材适配器与动子推块自动挂接。发射时，动子在电磁作用下产生推力，动子推块推动器材适配器，器材适配器推动器材，挣脱制动器锁定，一同沿定子向前加速运动；在动子运动到加速行程末端时，动子在反向电磁力作用下减速运动，器材适配器随动子一起减速运动，与器材分离，器材在惯性作用下继续运动出管；动子及器材适配器减速至停止，随后在反向电磁力作用下运动到始端。如需进行下一枚器材发射，控制转动驱动电机驱动发射架转动，将下一枚待发射器材转动到顶部发射位上，具备下一枚发射需求。
由于发射时发射电机动子及器材全浸没于海水中，发射过程受水动力特性影响，导致发射负载呈现非线性时变特性。由于发射装置长度受限，且要求的器材出管速度较高，发射电机动子的运动行程短，并且发射加速度受限，发射过程呈现非周期态脉冲工作特性，针对上述特点，采用一种全浸没式直线电机瞬态发射控制系统，如图8所示，该控制系统包括水动力模型在线计算模块、发射轨迹动态规划模块、位置PID控制模块、位置观测器模块、矢量控制模块、电流内环控制模块。
发射轨迹动态规划模块根据发射目标速度vt、发射目标位置xt及发射过程最大加速度amax获得参考轨迹，参考轨迹包括参考加速度轨迹aref、参考速度轨迹xref及参考位置轨迹vref；
位置PID控制模块根据参考速度轨迹xref、参考位置轨迹vref以及位置观测器模块反馈的实时观测速度vobs和观测位置xobs经过PID控制得到给定加速度，参考加速度aref作为前馈(即加速度前馈+位置的PID控制结构)，给定加速度乘以发射质量mtot(动子与器材质量和)加上水动力模型实时计算的实时水阻力Fhold得到给定推力Fcmd。
将位置观测器模块计算得到的实时观测速度vobs反馈给水动力模型，通过水动力模型计算得到实时水阻力Fhold，实时水阻力Fhold作为位置PID控制模块输出给定推力Fcmd的前馈控制；
将给定推力Fcmd作为矢量控制模块的输入，通过矢量控制方程可计算得到dq轴电流给定值即给定励磁电流d*和给定转矩电流iq*；电流内环控制模块根据dq轴电流给定值进行闭环运算并输出参考电压Vref，逆变器根据参考电压Vref进行调制并产生脉冲驱动功率器件工作，从而输出变频变幅的电压驱动直线电机运行；
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种全浸没多联装电磁发射装置，其特征在于：包括底座组件(4)、安装在底座组件(4)上的直线发射电机组件(1)、包覆在直线发射电机组件(1)外部的集成发射架组件(2)及转动驱动组件(3)；
所述直线发射电机组件(1)包括定子(5)、动子(6)、后支撑筒座(9)、前缓冲腔(10)、分别对称安装在后支撑筒座(9)两侧的拉绳传感器(8)及分别对称设置在定子(5)两侧的导向杆(12)，定子(5)的后端穿过后支撑筒座(9)、前端穿过前缓冲腔(10)，每根导向杆(12)的前端安装在前缓冲腔(10)上、后端安装在后支撑筒座(9)上，两根导向杆(12)分别与动子(6)中部两侧的导向块(30)配合实现动子(6)运动的直线导向，两个拉绳传感器(8)的拉绳拉环分别对应安装在动子(6)两侧的导向块(30)上，动子(6)中间顶部设置有动子推块(31)；
转动驱动组件(3)通过转动驱动电机(23)、小齿轮(24)与大齿轮(25)啮合，从而驱动集成发射架组件(2)转动与动子(6)对接。
2.根据权利要求1所述全浸没多联装电磁发射装置，其特征在于：所述定子(5)后端面的安装座(29)两侧设置有供定子(5)初级绕组出线的连接座(32)，每个连接座(32)均安装有一个可拆卸式的水密连接器(7)。
3.根据权利要求1所述全浸没多联装电磁发射装置，其特征在于：所述后支撑筒座(9)的内底面和前缓冲腔(10)的内底面均设置有橡胶缓冲垫(11)。
4.根据权利要求1所述全浸没多联装电磁发射装置，其特征在于：所述定子(5)为圆柱结构，定子(5)内部设置铁心及初级绕组，外部采用金属封装、内部采用树脂整体填充，形成整体的实心结构；所述动子(6)为中空圆筒结构，采用全金属封装，整体为实心结构；所述前缓冲腔(10)内腔为锥型腔，与动子(6)外圆面配合。
5.根据权利要求1所述全浸没多联装电磁发射装置，其特征在于：所述集成发射架组件(2)包括发射架本体(13)，发射架本体(13)包括多根沿圆周均匀布置的纵筋板(20)、衬在每相邻两根纵筋板(20)之间的导轨总成，每组导轨总成包括两根支撑导轨(19)和一根导向导轨(18)，两根支撑导轨(19)分别固定在相邻两根纵筋板(20)上，导向导轨(18)位于两根支撑导轨(19)上方且两根支撑导轨(19)沿导向导轨(18)对称布置；所有纵筋板(20)和所有导向导轨(18)的前端均与前支撑端板(35)固定、后端均与后齿轮支撑板(34)固定，并通过环筋板(33)固定连接形成框架结构。
6.根据权利要求5所述全浸没多联装电磁发射装置，其特征在于：每组导轨总成的导向导轨(18)前端和后端均安装有制动器(17)、后端均安装有器材适配器(16)，每个器材适配器(16)的后端设置有与动子推块(31)挂接的挂钩；所述制动器(17)上的制动器弹片(21)弹压制动器(17)上的制动器触头(22)。
7.根据权利要求5所述全浸没多联装电磁发射装置，其特征在于：所述后齿轮支撑板(34)的中间部位安装有后轴承(15)，前支撑端板(35)的中间部位安装有前轴承(14)，后轴承(15)与后支撑筒座(9)外缘面的轴承安装接口相配合，前轴承(14)与定子(5)前端面的轴承安装接口相配合。
8.根据权利要求5所述全浸没多联装电磁发射装置，其特征在于：所述转动驱动组件(3)包括安装在后支撑座(26)上的转动驱动电机(23)、安装在后齿轮支撑板(34)的外圆面上的大齿轮(25)及安装在转动驱动电机(23)的输出轴上的小齿轮(24)，小齿轮(24)与大齿轮(25)啮合。
9.根据权利要求2所述全浸没多联装电磁发射装置，其特征在于：所述底座组件(4)包括连接架(28)、安装在连接架(28)后端的后支撑座(26)及安装在连接架(28)前端的前支撑座(27)；定子(5)的后端通过定子(5)后端面的安装座(29)固定安装在后支撑座(26)上，定子(5)的前端固定安装在前支撑座(27)上。
10.根据权利要求1所述全浸没多联装电磁发射装置，其特征在于：所述全浸没多联装电磁发射装置的控制系统包括包括水动力模型在线计算模块、发射轨迹动态规划模块、位置PID控制模块、位置观测器模块、矢量控制模块、电流内环控制模块；
发射轨迹动态规划模块根据发射目标速度vt、发射目标位置xt及发射过程最大加速度amax获得参考轨迹，参考轨迹包括参考加速度轨迹aref、参考速度轨迹xref及参考位置轨迹vref；
位置PID控制模块根据参考速度轨迹xref、参考位置轨迹vref以及位置观测器模块反馈的实时观测速度vobs和观测位置xobs经过PID控制得到给定加速度，参考加速度aref作为前馈，给定加速度乘以发射质量mtot加上水动力模型实时计算的实时水阻力Fhold得到给定推力Fcmd；
将位置观测器模块计算得到的实时观测速度vobs反馈给水动力模型，通过水动力模型计算得到实时水阻力Fhold，实时水阻力Fhold作为位置PID控制模块输出给定推力Fcmd的前馈控制；
将给定推力Fcmd作为矢量控制模块的输入，通过矢量控制方程可计算得到dq轴电流给定值即给定励磁电流d*和给定转矩电流iq*；电流内环控制模块根据dq轴电流给定值进行闭环运算并输出参考电压Vref，逆变器根据参考电压Vref进行调制并产生脉冲驱动功率器件工作，从而输出变频变幅的电压驱动直线电机运行。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210234255.9A CN114543589B (zh) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 一种全浸没多联装电磁发射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210234255.9A CN114543589B (zh) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 一种全浸没多联装电磁发射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114543589A CN114543589A (zh) | 2022-05-27 |
| CN114543589B true CN114543589B (zh) | 2024-03-19 |
Family
ID=81662977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210234255.9A Active CN114543589B (zh) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 一种全浸没多联装电磁发射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114543589B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5297468A (en) * | 1992-04-27 | 1994-03-29 | Dyuar Incorporated | Railgun with advanced rail and barrel design |
| US7357128B1 (en) * | 2005-03-17 | 2008-04-15 | Curtiss-Wright Electro-Mechanical Corporation | Closed loop defined profile current controller for electromagnetic rail gun applications |
| US8701539B1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-04-22 | General Electrodynamics International, LLC | Expandable electromagnetic launcher |
| CN103944345A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-23 | 西安交通大学 | 一种轴向推进变频振动用的双凸极谐波直线电机 |
| CN110631413A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-12-31 | 南京理工大学 | 一种导轨与膛线分段结合的电磁炮 |
| CN110887404A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-03-17 | 河南科技大学 | 一种管内全沾湿型水下电磁发射装置及其工作方法 |
| CN112710192A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-27 | 北京博联马赫科技有限公司 | 一种用于气炮发射的新型高压释放装置 |
| CN112880475A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-01 | 贵州航天特种车有限责任公司 | 一种用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040255767A1 (en) * | 2002-12-30 | 2004-12-23 | Frasca Joseph Franklin | Electromagnetic Propulsion Devices |
| US10082360B2 (en) * | 2016-05-25 | 2018-09-25 | Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc | Electromagnetic launcher with spiral guideway |
-
2022
- 2022-03-10 CN CN202210234255.9A patent/CN114543589B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5297468A (en) * | 1992-04-27 | 1994-03-29 | Dyuar Incorporated | Railgun with advanced rail and barrel design |
| US5483863A (en) * | 1992-04-27 | 1996-01-16 | Dyuar Incorporated | Electromagnetic launcher with advanced rail and barrel design |
| US7357128B1 (en) * | 2005-03-17 | 2008-04-15 | Curtiss-Wright Electro-Mechanical Corporation | Closed loop defined profile current controller for electromagnetic rail gun applications |
| US8701539B1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-04-22 | General Electrodynamics International, LLC | Expandable electromagnetic launcher |
| CN103944345A (zh) * | 2014-04-04 | 2014-07-23 | 西安交通大学 | 一种轴向推进变频振动用的双凸极谐波直线电机 |
| CN110631413A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-12-31 | 南京理工大学 | 一种导轨与膛线分段结合的电磁炮 |
| CN110887404A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-03-17 | 河南科技大学 | 一种管内全沾湿型水下电磁发射装置及其工作方法 |
| CN112710192A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-27 | 北京博联马赫科技有限公司 | 一种用于气炮发射的新型高压释放装置 |
| CN112880475A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-01 | 贵州航天特种车有限责任公司 | 一种用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 非程控电磁弹射系统的设计及实现;王秉卓;《电子设计工程》;第27卷(第5期);第105-108页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114543589A (zh) | 2022-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109515661B (zh) | 一种通用型水下航行器接驳充电系统的工作方法 | |
| RU2493055C2 (ru) | Способ холодного пуска и устройство для его осуществления | |
| CN103277353B (zh) | 无人机低冲击弹射装置气液压系统 | |
| US10647397B2 (en) | Robotic jellyfish | |
| CN101285449A (zh) | 非接触式能量传递系统的直接驱动型波浪能量转换装置 | |
| CN114543589B (zh) | 一种全浸没多联装电磁发射装置 | |
| CN113044192B (zh) | 一种利用重力与浮力发电的水下机器人及其工作方法 | |
| CN103334868A (zh) | 磁流体波浪能水下充电平台 | |
| US20210231131A1 (en) | Inertia-based energy storage method | |
| CN111577852B (zh) | 一种远近海重力沉浮子母船发电船坞 | |
| EP3538790B1 (en) | Power take off system for wave energy converter buoy | |
| RU2629474C1 (ru) | Движитель подводного судна | |
| CN108343656B (zh) | 一种深海自适应夹紧装置及其自适应夹紧方法 | |
| CN114771786B (zh) | 一种无动力深海无人运载器 | |
| US9278743B2 (en) | Movement system for submarine-atmospheric interface devices | |
| KR101554823B1 (ko) | 슬라이딩 방식의 파력 발전기 | |
| CN105460185A (zh) | 一种利用多能互补供电深度可调的海洋观测装置及工作方法 | |
| RU2703752C1 (ru) | Пусковая установка подводной лодки | |
| CN116118531A (zh) | 一种半潜式auv无人充电装置 | |
| CN113864102A (zh) | 一种在水下悬浮状态的涡激振动发电装置 | |
| CN114560065B (zh) | 一种潜艇舱内液压平衡式电磁发射装置 | |
| US20210010452A1 (en) | Drivetrain for a wave energy converter | |
| RU2137659C1 (ru) | Подводный аппарат | |
| CN117755914A (zh) | 一种高补偿精度的混合式半主动升沉补偿系统及方法 | |
| US20240116613A1 (en) | Robotic Fish with One or More Torque Reaction Engines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |