(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111215070.5 (22)申请日 2021.10.19 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113932650 A (43)申请公布日 2022.01.14 (73)专利权人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 戴玲　祝琦　陈俊杰　冯永杰　 林福昌　 (74)专利代理 机构 华中科技大 学专利中心 42201 专利代理师 尹丽媛 (51)Int.Cl. F41B 6/00(2006.01)G06F 30/27(2020.01) 审查员 张少静 (54)发明名称 一种基于机器学习的出膛 速度控制方法、 装 置和系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于机器学习的出膛速 度控制方法、 装置和系统， 属于电工电器技术领 域， 所述方法包括： S1： 获取各种出射状态下电磁 轨道炮的电枢到达发射轨道第一预设位置和第 二预设位置各自对应的时刻和速度(t1,v1,t2, v2)和对应的触发信号(n0,t0)； S2： 将各种出射状 态对应的时刻速度信号(t1,v1,t2,v2)作为因变 量， 各种出射状态对应的触发信号(n0,t0)作为 自变量对机器学习模型进行训练； S3： 获取当前 出射状态对应的时刻速度信号(t1*,v1*,t2*, v2*)， 利用训练完成的机器学习模型对(t1*,v1*, t2*,v2*)进行处理得到当前触发信号(n0*,t0*)； S4： 当到达触发时刻t0*时， 控制n0*个脉冲功率电 源对电磁轨道炮的电枢进行驱动。 采用训练完的 机器学习模 型求解出膛速度的触发信号， 能够提 高出膛速度的控制精度。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 113932650 B 2022.06.21 CN 113932650 B 1.一种基于 机器学习的出膛速度控制方法， 其特 征在于， 包括： S1： 获取各种出射状态下电磁轨道炮的电枢到达发射轨道第一预设位置和第 二预设位 置各自对应的时刻和速度(t1,v1,t2,v2)和对应的触发信号(n0,t0)， 其中， n0为脉冲功率电 源的触发模块数， t0为脉冲功率电源的触发时刻， 在所述触发信号(n0,t0)触发下所述电磁 轨道炮的出膛速度满足出射速度精度； S2： 将所述各种出射状态对应的时刻速度信号(t1,v1,t2,v2)作为因变量， 所述各种出射 状态对应的触发信号(n0,t0)作为自变量对机器学习模型进行训练； S3： 获取当前出射状态对应的时刻速度信号(t1*,v1*,t2*,v2*)， 利用训练完成的机器学 习模型对(t1*,v1*,t2*,v2*)进行处理得到当前触发信号(n0*,t0*)； S4： 当到达触发时刻t0*时， 控制n0*个脉冲功率电源对所述电磁轨道 炮的电枢进行 驱动， 以使所述电磁轨道炮的出膛速度满足所述出射速度精度。 2.如权利要求1所述的基于 机器学习的出膛速度控制方法， 其特 征在于， 所述S1包括： S11： 建立电磁发射系统的仿真模型， 调整所述仿真模型的参数以模拟所述电磁轨道炮 的各种出射状态； S12： 在每种出射状态下， 获取所述电磁轨道炮的电枢到达发射轨道第 一预设位置和第 二预设位置各自对应的时刻和速度(t1,v1,t2,v2)及其各种出射状态下出膛速度满足出射 速度精度对应的触发信号(n0,t0)。 3.如权利要求2所述的基于 机器学习的出膛速度控制方法， 其特 征在于， 所述S1 1包括： S111： 建立电磁发射系统的仿真模型； S112： 通过蒙特卡洛模拟以概率与统计的方法取得脉冲功率电源对应的多个电源参数 组， 所述电源参数组包含： 电容器的电容量和充电电压、 调波电感的电感值和电源等效内 阻； S113： 将所述电源参数组分别输入所述仿真模型以模拟所述电磁轨道炮的各种出射状 态。 4.如权利要求2所述的基于 机器学习的出膛速度控制方法， 其特 征在于， 所述S12包括： S121： 在每种出射状态下， 获取所述电磁轨道炮到达发射轨道上的第一预设位置和第 二预设位置各自对应的时刻和速度(t1,v1,t2,v2)； S122： 在每种出射状态下， 在出膛速度不满足速度精度要求时反馈调 节触发模块数和/ 或触发时刻， 直至对应的触发信号(n0,t0)对应的出膛速度满足速度精度要求。 5.如权利要求4所述的基于机器学习的出膛速度控制方法， 其特征在于， 所述S122包 括： S122‑1： 记录每种出射状态下 所述电枢通过第三预设位置对应的时刻tt与出膛速度vt； S122‑2： 判断出膛速度vt是否满足速度精度要求， 若不满足则进行步骤S122 ‑3， 若满足 则记录对应的触发信号(n0,t0)， t0＝tt； S122‑3： 当脉冲功率电源的触发时刻为tt时， 遍历触发模块数从1到ntotal直至触发模块 数为n0时电枢的出膛速度vt*大于预期速度vst且触发模块数为(n0‑1)时电枢的出膛速度vt* 小于预期速度vst； S122‑4： 判断vt*是否满足速度精度要求， 若满足则记 录对应的触发信号(n0,t0)； 若不满 足则按照公式t0＝tt+tt*k*((vt*‑vst)/vst)更新脉冲功率电源的触发时刻直至对应的出膛权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113932650 B 2速度满足速度精度要求。 6.如权利要求1 ‑5任一项所述的基于机器学习的出膛速度控制方法， 其特征在于， 所述 S3包括： 将得到的多组[(t1,v1,t2,v2)， (n0,t0)]数据作为训练集对所述机器学习模型进行训 练， 直至计算得到全局误差 达到预期精度或学习次数 大于设计最大次数时结束训练。 7.一种基于 机器学习的出膛速度控制装置， 其特 征在于， 包括： 获取模块， 用于获取各种出射状态下电磁轨道炮的电枢到达发射轨道第 一预设位置和 第二预设位置各自对应的时刻和 速度(t1,v1,t2,v2)和对应的触发信号(n0,t0)， 其中， n0为 脉冲功率电源的触发模块数， t0为脉冲功率电源的触发时刻， 在所述触发信号(n0,t0)触发 下所述电磁轨道炮的出膛速度满足出射速度精度； 训练模块， 用于将所述各种出射状态对应的时刻速度信号(t1,v1,t2,v2)作为因变量， 所 述各种出射状态对应的触发信号(n0,t0)作为自变量对机器学习模型进行训练； 处理模块， 用于获取当前出射状态对应的时刻速度信号(t1*,v1*,t2*,v2*)， 利用训练完 成的机器学习模型对(t1*,v1*,t2*,v2*)进行处理得到当前触发信号(n0*,t0*)； 驱动模块， 用于当到达触发时刻t0*时， 控制n0*个脉冲功率电源对所述电磁轨道炮的电 枢进行驱动， 以使所述电磁轨道炮的出膛速度满足所述出射速度精度。 8.一种基于 机器学习的出膛速度控制系统， 其特 征在于， 包括： 信号采集装置， 利用探针采集各种出射状态下电磁轨道炮的电枢到达发射轨道第 一预 设位置和第二预设位置各自对应的时刻和速度(t1,v1,t2,v2)； 还用于利用探针当前出射状 态对应的时刻速度信号(t1*,v1*,t2*,v2*)； 出膛速度控制装置， 与所述信号采集装置连接， 用于执行计算机程序时实现权利要求1 至6中任一项所述的方法的步骤； 脉冲功率电源， 与所述出膛速度控制装置连接， 用于在所述出膛速度控制装置控制下 触发时刻t0*到达时n0*个脉冲功率电源进行放电， 以以使所述电磁轨道炮的出膛速度满足 所述出射速度精度。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被 处理器执行时实现权利要求1至 6中任一项所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113932650 B 3