毕业设计手册-基于电磁原理实现的模拟电磁炮

1、长 春 大 学毕业设计（论文）手册学院：电子信息工程学院专业：电气工程及其自动化班级：学生姓名：学号：指导教师：长春大学教务处制二一九年三月目 录长春大学毕业设计任务书1长春大学毕业设计开题报告3长春大学毕业设计中期检查表8长春大学毕业设计指导教师评定表9长春大学毕业设计审阅人评定表10长春大学毕业设计院级答辩考核表11长春大学毕业设计总评成绩表12长春大学毕业设计学生工作记录13使 用 说 明本手册共分为五部分，第一部分是毕业设计（论文）任务书，由指导教师填写，学生针对指导教师任务书的具体内容进行第二部分的撰写。第二部分是开题报告，需学生填写，其成绩由答辩小组经开题答辩后给出。第三部分是中期检查，指导教师根据毕业设计（论文）的计划完成情况给出评语，并给出成绩。第四部分是成绩考核，指导教师、评阅人、答辩委员会（小组）要按照评分标准给出评语并给出评定分数，并根据权重给出总分数，并按五级分制填写总成绩。第五部分为工作记录，需要学生填写，指导教师填写评语。本手册作为毕业设计（论文）工作的重要文件资料，由学生妥善保管，答辩时学生须向答辩委员会（小组）提交本手册，没有本手册或本手册填写不完备不能

2、参加答辩。整个毕业设计（论文）过程，指导教师要随时对学生进行检查，同时在手册的相应部位签字。本手册最后装入学生毕业设计（论文）资料袋。长春大学毕业设计任务书毕业设计题 目基于电磁原理实现的模拟电磁炮起 止 日 期共计16周学生姓名 学号专业电气工程及其自动化 指导教师所在系室 电气工程及其自动化 职称讲师 毕业设计基本内容本设计制作并实现一个基于电磁原理实现的模拟电磁炮系统，车模带动电磁炮运行，利用通电线圈产生的磁场用洛伦兹力将直径为8mm的钢珠射出并击中目标。该系统由电磁炮、智能小车、云台控制系统以及显示电路构成，云台水平方向和垂直方向可调节，主控芯片通过接收远端蓝牙信号实现控制小车电机转动。电磁炮由直流稳压电源供电，电磁炮系统内使用容性储能元件，车模采用履带式坦克小车，承重性能更强，使用蓝牙模块进行APP遥控，并在OLED显示屏上面显示小车状态以及参数的设置和掉电保存。云台控制系统由两个MG996R舵机构成，通过STM32单片机输出PWM控制其转动角度。主要技术指标1. 该系统包括自行火炮、智能小车、云台控制系统以及显示电路，各部分相对独立；2. 实现车模无线遥控控制；3. 炮弹能

3、自行发射；4. 车模速度、炮弹射程可调整；5. 系统设计包括硬件设计和软件设计。设计（论文）要求设计结果R电路图纸 仿真模拟 R软件设计 其他论文字数1.5万字译文字数3000字实物制作R是 否毕业设计所需的参考资料（教师指定）1 蔡冬如,毛桂平,曹靖伟,张珂,张鹏.微型电磁线圈炮的设计与实现J.价值工程,2018,37(29):156-158.2 张宇辰,黄鸿志,黄诗铭,王晓,许添旗.一种可控定向电磁炮发射装置的设计和制作J.中国新通信,2020,22(02):130-131.3 曹靖伟,张珂,毛桂平,蔡冬如,张鹏.车载电磁炮的设计与实现J.价值工程,2018,37(27):160-164.4 崔文庆,王雨桐,谭文.用PID控制近似线性自抗扰控制J/OL.控制理论与应用:1-82020-05-12.5 龚仁乐.电子工程技术中单片机的应用J.计算机产品与流通,2020(05):94.6 权小兵.电气自动化在电气工程中的融合运用J.计算机产品与流通,2020(05):100.7 陈林,黄昶,陆娇娇.基于roboRIO的跟踪云台控制器J.信息通信,2018(12):38-39.8 张泊宁,

4、杜忠华,鲍科著.基于机器视觉的二轴云台的目标跟踪设计J.电子设计工程,2019,27(12):152-157.9 Liyan Xu, Xiaodong Tan, Shengyun Liu. Design of dancing robot control system based on STM32. 2020, 30910 In Hyuk Kim, Young Ik Son. Design of a Low-Order Harmonic Disturbance Observer with Application to a DC Motor Position Control. 2020, 1311 Pahlavandust Mohammad, Rouhollah Yazdani Mohammad. Single-Switch Boost DC-DC Converter with Zero-Current-Switching, High Power Density and Low Electromagnetic InterferenceJ. AEUE - International Jour

5、nal of Electronics and Communications,2020.长春大学毕业设计开题报告毕业设计题 目基于电磁原理实现的模拟电磁炮学生姓名阙建飞 学号021640122专业电气工程及其自动化指导教师吴旭志所在系室电气工程及其自动化职称讲师1.课题研究的目的和意义电磁炮是利用电磁力将弹丸加速到高速度，使电源电能转换为物体动能的新概念武器。传统火炮是利用弹药爆炸时的瞬间膨胀产生的推力将炮弹迅速加速，推出炮膛。两者相比，电磁炮具有速度高、性能优良和可控性好等诸多优势，故各国都将电磁炮作为新概念武器装备展开军备竞赛。以美国为首的一些发达国家投入巨额经费进行电磁炮的实验研究，并取得了突破性的成果，已成功试射了5倍音速，射程200km的电磁炮。随着智能技术的发展，武器装备逐渐向智能化、小型化方向发展，欧美各国也在逐渐考虑将电磁炮小型化以构成一种智能型单兵武器。与传统的大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力，其作用的时间要长得多，可大大提高弹丸的速度和射程，因而引起了世界各国军事家们的关注。电磁炮利用电磁力所作的功作为发射能量，不会产生强大的冲击

6、波和弥漫的烟雾，因而具有良好的隐蔽性。电磁炮可根据目标的性质和距离，调节、选择适当的能量来调整弹丸的射程，其弹丸体积小，重量轻，使其在飞行时的空气阻力很小，因而电磁炮的发射稳定性好，初速度高，射程远。由于电磁炮的发射过程全部由计算机控制，所以具有很高的射击精度。从发射能量的成本来看，常规火炮的发射药产生每兆焦耳能量需10美元，而电磁炮只需0.1美元。而且电磁炮还可以省去火炮的药筒和发射装置，故而重量轻、体积小、结构简单、运输以及后勤保障等方面更为安全可靠和方便。自80年代初期以来，电磁炮在未来武器的发展计划中，已成为越来越重要的部分。电磁炮距离投入使用的目标已经不远，因此，世界各国都在投入大量的人力、物力对电磁炮进行研究，我国在原始武器落后于欧美，但是在新兴武器上一定要领先，因此我国也对电磁炮投入了大量的研究。2.课题目前的研究现状 早在19世纪，科学家已发现磁场中的电荷和电流会受到洛仑兹力的作用。20 世纪初，有人提出利用洛仑兹力发射炮弹的设想。在两次世界大战中，法国、德国和日本都曾研究过电磁炮。第二次世界大战以后，其他国家也进行过这方面的研究。澳大利亚在20世纪70年代初试造了一门

7、5米长的电磁轨道炮,将3.3克重弹丸加速到每秒5900米。1992 年，美国已把一门口径90毫米、炮口动能9兆焦的电磁炮样炮推到尤马靶场进行试验。电磁炮从实验室到靶场说明，电源小型化技术已有所突破。北京时间 2010 年 12月12日消息，美国研发的强力武器电磁轨道炮离成功再迈进一步。在美国海军在前日的试射中，将电磁炮以音速5倍的极速，击向200公里外目标，射程为海军常规武器的10倍，且破坏力惊人，是至今试射的最佳成果。美军目标在8 年内进行海上实测，并于2025年前正式配备于军舰上。美国海军前日在弗吉尼亚州达尔格伦水面作战中心，先后两次试射电磁炮。电磁炮主要由两条轨道组成，炮身装在拖车大小的长方形枪管，轨道中间放着铝制20磅炮弹。电磁炮接上电源后，电流会通过两条轨道，从而生成强大推力，将铝弹以高速弹射。两次试射所生成的能量，分别达33兆和32兆焦耳，打破于2008年创下的10兆焦耳纪录。1兆焦耳能量相当于1吨重汽车以时速160公里行驶，电磁炮威力可想而知。除威力外，33兆焦耳下发射的炮弹射程较现时常规武器远10倍，亦是电磁炮一大优势。现在的电磁动能武器受限于加速装置，也就是传统弹药的

8、底火部分以及枪支的加速部，简单来说就是体积太大，体积和重量是电磁炮武器化和战术应用的主要障碍之一。另外理论上电磁炮具有初速快，比传统炮弹飞行时间短，命中率高，弹丸杀伤力强，炮口火焰小、后座力小等优点。但电磁炮发射速度快，高温高压，炮口动能等对炮管寿命影响极大，目前没有发现合适的长寿命炮管轨道好材料。电磁炮脉冲功能电源需在极短时间内，把存储的能量释放出来，以产生兆安倍的电流，最关键的部件是大功率开关，却成了制约电磁炮发展的一个关键性技术瓶颈。电磁炮电源储能密度依然较低，脉冲电源系统会占据极大的空间，就极大地限制了电磁炮的发展。理论上电磁炮能源转换率能达到50%以上，但是目前技术条件下，还是做不到这么高的能源转换率。随着科技的发展，人类终归会找到并解决电磁炮包括激光炮发射所需要的巨大能量，并使其装备小型化，那么电磁炮包括激光炮，才能真正有效地投入实战。3.参考文献1 蔡冬如,毛桂平,曹靖伟,张珂,张鹏.微型电磁线圈炮的设计与实现J.价值工程,2018,37(29):156-158.2 张宇辰,黄鸿志,黄诗铭,王晓,许添旗.一种可控定向电磁炮发射装置的设计和制作J.中国新通信,2020,22

9、(02):130-131.3 曹靖伟,张珂,毛桂平,蔡冬如,张鹏.车载电磁炮的设计与实现J.价值工程,2018,37(27):160-164.4 崔文庆,王雨桐,谭文.用PID控制近似线性自抗扰控制J/OL.控制理论与应用:1-82020-05-12.5 龚仁乐.电子工程技术中单片机的应用J.计算机产品与流通,2020(05):94.6 权小兵.电气自动化在电气工程中的融合运用J.计算机产品与流通,2020(05):100.7 赵久奋,唐勤洪,史绍琨.基于曲线拟合的通用仿真弹道设计方法研究J.战术导弹技术,2019(03):53-58.8 马子光,马游春,孙宇梦.电磁轨道炮过载测试系统设计J.电子技术应用,2018,44(12):51-54.9 陈林,黄昶,陆娇娇.基于roboRIO的跟踪云台控制器J.信息通信,2018(12):38-39.10 张泊宁,杜忠华,鲍科著.基于机器视觉的二轴云台的目标跟踪设计J.电子设计工程,2019,27(12):152-157.11 Liyan Xu, Xiaodong Tan, Shengyun Liu. Design of dancing robot control system based on STM3

《毕业设计手册-基于电磁原理实现的模拟电磁炮》由会员武***分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计手册-基于电磁原理实现的模拟电磁炮》请在金锄头文库上搜索。