[发明专利]一种全浸没多联装电磁发射装置

权利要求书

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）、安装在底座组成（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器（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）。

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），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。

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（6）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v_t、发射目标位置x_t及发射过程最大加速度a_max获得参考轨迹，参考轨迹包括参考加速度轨迹a_ref、参考速度轨迹x_ref及参考位置轨迹v_ref；

位置PID控制模块根据参考速度轨迹x_ref、参考位置轨迹v_ref以及位置观测器模块反馈的实时观测速度v_obs和观测位置x_obs经过PID控制得到给定加速度，参考加速度a_ref作为前馈，给定加速度乘以发射质量m_tot加上水动力模型实时计算的实时水阻力F_hold得到给定推力F_cmd，；

将位置观测器模块计算得到的实时观测速度v_obs反馈给水动力模型，通过水动力模型计算得到实时水阻力F_hold，实时水阻力F_hold作为位置PID控制模块输出给定推力F_cmd的前馈控制；

将给定推力F_cmd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i_q*；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V_ref，逆变器根据参考电压V_ref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。