江苏师范大学物理与电子工程学院 袁 波 朱士虎

本文设计一种高精度自动化电磁炮发射装置。以STM32单片机作为核心控制器件，应用电磁感应、光电检测和自动控制等技术；电磁炮采用OpenMV摄像头模块实现对目标的锁定与距离识别；由STM32单片机给予云台舵机控制信号，实现炮台水平角度和垂直仰角的自动调节；采用增量式PID算法实现快速响应、无静差的云台自动控制；通过控制大容量、高耐压电解电容的自动充电、放电，实现大电容瞬态强放电，电磁线圈产生瞬态强力磁场驱动铁球，实现铁球的精确发射。实验结果表明，该设计电路简单，软硬件结合，控制方法灵活，达到预期的设计要求。

电磁炮作为一种新型武器，是未来国防科技发展的一个方向。电磁轨道炮通过洛伦兹力加速弹丸，相较于传统火炮依靠化学能实现发射方式，具有初速快和精确可控等优点。在未来武器的发展上，电磁炮技术具有巨大的应用价值，在军事上起着越来越重要的作用。经过30余年的发展，电磁炮技术已获得巨大发展。但现有的设计方案制造出的电磁炮虽然已完成了基础功能，但距离将其转化为实用，成为可靠的武器系统还存在诸多问题。现阶段的电磁炮存在着能量损耗率高、精确度低、炮管易损等问题。当然，电磁炮不仅运用于军事领域，在民用领域中也有广泛应用，大量应用于实验室、课堂教学中作为教具。通过对电磁炮的研究可对电磁感应、楞次定律等理论，有更加深刻的理解。……