[发明专利]电磁轨道发射器电气负载仿真系统

权利要求书

1.一种电磁轨道发射器电气负载仿真系统，其特征在于，包括：依次串联的动生阻抗模型、轨道电感模型、轨道电阻模型、枢轨接触电阻模型、电枢电感模型和电枢电阻模型；

所述动生阻抗模型基于所述仿真系统的串联回路电流，输出发射载荷位移和枢轨接触压力；所述动生阻抗模型还基于计算得到的发射载荷速度以及所述串联回路电流和轨道电感梯度，获取动生电动势，并反馈至所述仿真系统的串联回路中；

所述轨道电感模型基于所述发射载荷位移调整所述仿真系统的串联回路电流；

所述轨道电阻模型基于所述发射载荷位移获取轨道电阻压降并反馈至所述仿真系统的串联回路；

所述枢轨接触电阻模型基于所述枢轨接触压力，获取轨道与电枢之间的接触电阻压降并反馈至所述仿真系统的串联回路。

2.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述动生阻抗模型，基于所述串联回路电流和所述轨道电感梯度确定电磁推力；和/或，基于所述电磁推力与轨道间距、电枢尾翼长度、电枢尾翼倾角、电枢过盈预紧压力、有效载荷摩擦力和动摩擦系数确定电枢和有效载荷的摩擦力；和/或，基于所述电磁推力、所述电枢和有效载荷的摩擦力和发射载荷质量确定发射载荷加速度、所述发射载荷速度和所述发射载荷位移。

3.根据权利要求1或2所述的仿真系统，其特征在于，所述动生阻抗模型包括第一受控电压源和第一运算单元，所述第一运算单元用于获取所述动生电动势，并输入所述第一受控电压源的受控端，以将所述动生电动势反馈至所述仿真系统的串联回路中。

4.根据权利要求2所述的仿真系统，其特征在于，所述电磁推力F是通过以下公式计算得到：

F＝L'I²2，其中，L'为所述轨道电感梯度，I为所述串联回路电流；

所述电枢和有效载荷的摩擦力f是通过以下公式计算得到：

其中，μ₁为所述动摩擦系数，F_C0为所述电枢过盈预紧压力，d₁为所述电枢尾翼长度，X为所述轨道间距，θ为所述电枢尾翼倾角，2f₂为所述有效载荷的摩擦力；

所述发射载荷加速度a是通过以下公式计算得到：

a＝(F-f)m，其中，m为所述发射载荷质量；

所述发射载荷速度v是通过以下公式计算得到：

v＝∫adt，t为时间；

所述发射载荷位移s是通过以下公式计算得到：

s＝∫vdt。

5.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述轨道电感模型包括受控电流源和第二运算单元；所述受控电流源的输入端作为所述轨道电感模型的输入端与所述动生阻抗模型的输出端连接，所述受控电流源的输出端作为所述轨道电感模型的输出端与所述轨道电阻模型的输入端连接；

所述第二运算单元基于所述发射载荷位移、所述轨道电感梯度、轨道初始电感和所述受控电流源的端电压获取电感电流，并将所述电感电流输入所述受控电流源的受控端。

6.根据权利要求5所述的仿真系统，其特征在于，所述电感电流I是通过以下公式计算得到：

其中，u₂为所述受控电流源的端电压，L₀为所述轨道初始电感，L'为所述轨道电感梯度，s为所述发射载荷位移，t为时间。

7.根据权利要求1所述的仿真系统，其特征在于，所述轨道电阻模型包括第三运算单元和第二受控电压源，所述第三运算单元基于所述发射载荷位移、轨道电阻梯度、轨道初始电阻和所述串联回路电流获取所述轨道电阻压降，将所述轨道电阻压降输入所述第二受控电压源的受控端，以将所述轨道电阻压降反馈至所述仿真系统的串联回路。

8.根据权利要求7所述的仿真系统，其特征在于，所述轨道电阻压降u₃是通过以下公式计算得到：

u₃＝(R₀+R's)I

其中，R₀为所述轨道初始电阻，R'为所述轨道电阻梯度，s为所述发射载荷位移，I为所述串联回路电流。