电磁弹射作为一种新型的无人机发射方式,具有广阔的应用前景,适合用于固定翼无人机的发射。对于陆基固定翼无人机电磁弹射器,一般采用车载或车拖的方式,故要求具有良好的机动性。弹射电机为影响机动性的主要部件,需要重点研究。针对现有动磁式永磁直流直线存在着机动性不足、推力波动较大、法向力较大的问题,提出了一种动圈式直线电机,本文围绕这种电机展开性能优化研究,主要研究内容为:以减小推力波动和法向力影响为性能优化目标,首先利用麦克斯韦张量法对动圈式直线电机的推力进行了分析,指出气隙磁场是影响推力及推力波动的主要因素,并利用Ansoft Maxwell有限元仿真与参数回归分析的方法找出显著影响气隙磁场的参数并进行优化,使得电机推力增大、波动显著减小。而针对法向力,采用了傅立叶展开法进行分析,优化了电机的参数,综合减小了法向力的影响。针对电机模型中反电势、电阻、电感可能会产生变化而影响电机控制精度的问题,对反电势进行了离线辨识,利用最小二乘法对电阻与电感进行了离线辨识,利用卡尔曼滤波的方法对电阻和电感进行了在线辨识,为电机的控制提供了必要的参数。仿真结果表明,电阻与电感参数随动子位置变化不敏感,可视为常数。为了验证优化效果,制作了1.5m双边动圈式永磁直流直线电机模型,结合一种速度位置控制策略,对动圈式电机模型样机的推力性能进行了实验验证,并利用反电势系数补偿电流从而减小了推力的波动,其结果表明,所设计的动圈式直线电机比原有动磁式直线电机具有更小的推力波动,为后续研究奠定了基础。