本书基于著者在电磁发射领域的研究成果，系统总结了电磁发射用直线电机设计、分析中的科学问题，主要包括高速长初级直线感应电动机（电磁弹射用）、单极直线脉冲直流电动机（电磁轨道发射用）、电磁线圈型发射装置（电磁推射用）、永磁直线同步电动机（高速磁浮用）等设计理论及运动控制技术，其中高速长初级直线感应电动机的数学模型和边端效应是核心，运动控制是共性技术。
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某系统研制，国家科学技术进步奖特等奖，2019年，排名第2；某直线电机分系统研制，军队科技进步奖一等奖，2018年，排名第1。
4.某脉冲功率电源研制，军队科技进步奖一等奖，2017年，排名第1。
3.某电磁发射系统失效机理与关键材料研发，军队科技进步奖一等奖，2020年，排名第1（本书依托项目）。
目录
序一
序二
序三
前言
第1章 绪论 1
1.1 电磁发射技术 1
1.1.1 电磁发射技术特点 1
1.1.2 电磁弹射系统 3
1.2 电磁发射用直线电机概述 9
1.3 直线电机的近限设计方法 11
1.3.1 磁场近限 12
1.3.2 温升近限 13
1.3.3 电流近限 14
1.3.4 材料近限 15
1.4 电磁发射用直线电机的技术难点和核心技术 16
1.4.1 技术特点及难点 16
1.4.2 核心技术 18
1.5 本书重点内容 24
第2章 电磁发射用直线电机数学模型 26
2.1 概述 26
2.2 电磁发射用直线电机的结构特点 27
2.2.1 长初级短次级结构 27
2.2.2 多定子或多相结构 28
2.2.3 分段供电 29
2.2.4 铁心饱和 30
2.3 多定子多相直线感应电机数学模型 31
2.3.1 多定子直线感应电机数学模型 32
2.3.2 多相直线感应电机数学模型 39
2.3.3 次级不对称分布参数模型 42
2.4 屏蔽效应分析 48
2.4.1 屏蔽层等效电路 49
2.4.2 考虑耦合效应的等效电路模型 49
2.4.3 带屏蔽层的直线感应电机推力和电压特性 50
2.5 饱和特性分析 52
2.5.1 计及铁心饱和的直线电机模型 53
2.5.2 饱和性能的试验验证 56
2.5.3 端部线圈对电机饱和特性的影响 57
2.6 故障模式分析 59
2.6.1 分段供电故障 59
2.6.2 单台定子故障 64
2.6.3 单能量链故障 68
2.7 本章小结 69
第3章 电磁发射用直线电机纵向边端效应 70
3.1 概述 70
3.1.1 纵向边端效应分类 70
3.1.2 静态纵向边端效应概述 71
3.1.3 动态纵向边端效应概述 72
3.2 静态纵向边端效应研究 74
3.2.1 三相互感不对称现象及规律 74
3.2.2 不对称机理分析及影响因素 76
3.2.3 对电机性能的影响 84
3.2.4 不对称参数测量方法 87
3.3 动态纵向边端效应研究 94
3.3.1 短初级直线电机 95
3.3.2 长初级直线电机 101
3.3.3 对电机性能的影响对比 110
3.4 本章小结 116
第4章 电磁发射用直线电机横向边端效应 118
4.1 概述 118
4.1.1 横向边端效应分类 118
4.1.2 静态横向边端效应概述 119
4.1.3 动态横向边端效应概述 120
4.2 静态横向边端效应研究 122
4.2.1 等效电磁气隙 122
4.2.2 计及边缘扩散磁场的激磁电感计算 126
4.2.3 次级横向边缘漏感计算 128
4.2.4 次级边缘漏感对电机性能影响 130
4.3 动态横向边端效应研究 133
4.3.1 对气隙磁场的影响 133
4.3.2 动子结构横向不对称的影响 136
4.3.3 对复电磁功率的影响 139
4.3.4 利用矢量电位法分析直线电机横向边端效应 141
4.4 本章小结 145
第5章 电磁发射用直线电机控制技术 146
5.1 概述 146
5.1.1 发射曲线设计 147
5.1.2 分段供电策略 147
5.1.3 直线电机弱磁控制技术 148
5.1.4 实时闭环控制技术 148
5.2 分段供电技术 148
5.2.1 分段供电研究现状 148
5.2.2 分段供电网络 151
5.2.3 分段供电控制 155
5.2.4 分段供电暂态特性 160
5.3 运动轨迹优化 168
5.3.1 运动轨迹优化原理 169
5.3.2 基于PSO的多目标优化算法 172
5.4 弱磁控制技术 176
5.4.1 弱磁原理 176
5.4.2 电磁发射弱磁控制技术 177
5.4.3 最佳弱磁方式 180
5.5 多定子控制技术 182
5.5.1 任务交班策略 183
5.5.2 间接矢量控制 184
5.5.3 双定子直线感应电机的位置闭环控制 185
5.5.4 样机动态测试 190
5.6 推力波动抑制 195
5.6.1 推力波动产生机理 195
5.6.2 谐波注入法 196
5.6.3 有限元仿真验证 200
5.7 本章小结 201
第6章 其他类型电磁发射用直线电机 202
6.1 电磁轨道发射电机 202
6.1.1 基本组成 203
6.1.2 电磁场的计算和有限元分析 206
6.1.3 有用电感梯度 210
6.1.4 电磁轨道发射的瞬态特性 213
6.2 电磁线圈发射电机 218
6.2.1 分类与结构设计 219
6.2.2 数学模型和等效电路 221
6.2.3 电磁场计算和推力特性 228
6.3 永磁直线同步电机 233
6.3.1 动子结构分类 233
6.3.2 高速直线磁浮电机 236
6.3.3 圆筒型电磁发射电机 240
6.4 本章小结 243
第7章 电磁发射用直线电机典型应用和发展趋势 245
7.1 军事领域应用 245
7.1.1 电磁弹射系统 245
7.1.2 电磁轨道炮 246
7.1.3 电磁线圈炮 248
7.1.4 导弹和无人机电磁发射 250
7.1.5 两栖登陆战车 251
7.2 民用领域应用 252
7.2.1 高速列车 252
7.2.2 航天电磁发射系统 255
7.2.3 微重力落塔 257
7.2.4 港口物流快速输运 259
7.2.5 民用微小便捷机场弹射起飞 260
电磁发射用直线电机理论与技术
7.2.6 直线电机驱动电梯 260
7.3 发展趋势 261
7.3.1 高效率？高速度电磁发射 261
7.3.2 高能级电磁发射 262
7.3.3 动子轻量化 263
7.3.4 电力电子无缆化 264
7.3.5 轻型化？智能化？无人化 265
7.4 本章小结 266
主要符号表 267
参考文献 274
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