动圈式永磁直线直流电机的精英保留多种群遗传优化算法

吴 峻，王 湘，宋 蕾

(国防科技大学 智能科学学院， 湖南 长沙 410073)

随着现代战争信息化、自动化程度的不断提高，无人机的作用越来越大，发射起飞作为固定翼无人机应用的首要环节，直接影响飞机的安全与使用。与气动液压弹射相比，电磁弹射装置简单、结构紧凑、维护简便、可靠性高、发射间隔短，是新发展的一种装备，而实际上是一种全程可控的直线电机系统[1-5]。其中，陆基无人机电磁弹射器一般采用车载或车拖方式，由直线弹射电机、控制与驱动系统、储能与能量管理系统、制动系统等部分组成，要求具有高机动性。以适于随时随地展开工作。直线弹射电机作为其中体积和质量最大的部分，直接影响到系统的机动性。为了提升机动性，在满足功率容量要求的前提下，希望直线弹射电机质量和体积越小越好。因此，提高功率密度是直线弹射电机研究的一个重要方向。

目前，旋转电机高功率密度的有关研究主要集中在电动汽车和电动飞机等领域，研究文献较多[6-8]。由于直线电机应用推广比较晚，大功率直线弹射系统的应用研究则更晚，直线弹射电机的研究首先围绕推力密度的提高而展开[9]。有文献表明，直线电机推力密度最高可达到300～900 N/kg，但它的功率密度并不高[10]。在无人机电磁弹射需求的牵引下，直线电机高功率密度的研究工作需进一步加强，尤其对于空间和质量受限的移动平台来说，意义重大[11]。“十二五”国家科技支撑计划要求电动汽车驱动电机的功率密度达到2.7 kW/kg以上[7]；……