电磁发射的能力主要取决于脉冲功率电源系统，脉冲功率电源的优化是电磁发射技术取得进一步突破的关键技术之一。电感储能型脉冲功率电源在能量密度方面有很大优势，具备深远的发展潜力。基于串联充电和并联放电的XRAM型脉冲功率电源具有结构简单、可扩展性强的优点。分析了多级XRAM电源拓扑结构中二极管器件的工作原理，按照功能分类，提出了简化二极管器件数量的方案。建立了基于ICCOS的30级XRAM型脉冲功率电源带轨道炮负载的仿真模型，每5级为一个电源模块，系统总储能为365 kJ，发射效率近20%。通过对比简化前后模型性能指标的仿真结果，证明了简化第一级的下臂二极管不利于多级电源的运行。简化多级拓扑中的最后一级逆流电容串联二极管，以及在优化逆流电容参数的前提下简化充电晶闸管的反并二极管，对电源模块的放电电流没有明显影响。

为探究脉冲电场对防治水生生物附着效果的影响因素，确定有效防治附着生物所需的最低电场条件，搭建了脉冲电场试验平台，通过人工脉冲形成线产生近似方波的脉冲，统计不同条件下大型溞死亡率和形态结构发生的变化，通过函数拟合得到了脉冲电场诱导死亡率与电场强度、总等效处理时间、脉冲注入能量密度之间的函数关系，并以某干渠工程为例介绍了脉冲电场防治大型溞的参数选取原则和平台搭建方法。结果表明，脉冲电场对大型溞的处理效果与电场强度、总等效处理时间和脉冲注入能量密度都呈正相关关系。电场强度介于0.5～1.5 kV/cm之间时，电场强度每增加0.5 kV/cm，诱导死亡率增加35%左右。电场强度高于2.0 kV/cm、总等效处理时间大于900 μs或脉冲注入能量密度高于80 J/L时，脉冲电场都可以产生80%以上的诱导死亡率。

针对国内脉冲恒流源幅值较小、重复频率较低等问题，设计了基于电流闭环反馈控制的恒流电路，建立了相应的数学模型，并采用Pspice仿真验证了电路的功能，最终研制了1台600 A重复频率工作的脉冲恒流电源。电源采取储能放电配合高速开关的工作模式，使用功率场效应三极管作为线性调整开关，可大范围自动恒流，适用于激光二极管负载。输出的脉冲电流幅值最高600 A，上升时间小于40 μs，电压幅值最高320 V，脉宽100～600 μs可调，工作重复频率最高200 Hz。电源体积较小，结构紧凑，效率可达90%以上。

针对高功率脉冲电源集成系统连续放电的需求，研制了一种用于该系统的重频水冷电感。水冷电感在系统中既调节电源的电流波形，又能起到隔离作用。该重频水冷电感耐压高、通流大、充电间隔周期6 s，可连续工作10 次放电。针对连续放电的需求，通过去离子循环水对重频电感进行降温。现以单模块能量334 kJ、电感量30 µH、通流 100 kA为例进行设计分析，建立重频水冷电感温度场仿真模型，通过ANSYS仿真软件对该电感内部温度瞬态特性进行分析。结果表明：水冷电感通过去离子水冷却效果好，电感每次工作后温度最高达到47 ℃，在下一个工作点到来之前电感温度又恢复到41 ℃；同时该电感在没有加循环水的情况下通过了112 kA的电动力考核。试验结果与理论分析吻合较好，重频水冷电感运行稳定，从而验证了理论分析和设计的正确性。

基于相应的数学模型来表征液电脉冲激波的产生和传播过程，搭建了液电式碎岩综合试验平台，分析了典型的激波特性的仿真和实测结果。给出了不同充电电压下液电脉冲激波特性的仿真结果，并分析了充电电压对激波特性的影响。结果表明：充电电压为11 kV时，激波的压力峰值为2.67 MPa，激波能量为27.30 J，波前时间为2.16 μs，激波加载速率为1.24 MPa/μs，电能转化为激波能量的效率为13.35%；提高电容充电电压，激波压力峰值和激波能量增大，波前时间减少，激波加载速率增加，但电能转化为激波能量的效率降低。利用建模分析的方法，可以根据放电回路参数预测液电脉冲激波特性，从而为进一步研究激波破碎岩石的形态和效果提供理论依据。

分布储能式电磁轨道炮在长导轨发射中具备高发射效率优势，为实现分布储能式电磁轨道炮的恒流特点，建立可供发射器参数、结构设计参考的仿真模型尤为重要。针对口径为60 mm×80 mm的矩形轨道炮，根据电流波形的平稳性要求，沿导轨方向设置电流馈入点，诊断电枢位置并分时序触发各馈入点电源，以测试分布储能式电磁轨道炮的工作性能。在COMSOL三维磁场中建立矩形导轨-电枢模型，基于电流和磁场的多物理场耦合有限元分析得到磁场和电流的分布，并利用电磁场仿真结果实现电流趋肤效应下轨道电阻梯度计算。基于MATLAB SIMULINK平台对电容储能型脉冲功率电源模块建立电气电路；分析分布储能式电磁轨道炮非线性时变的动态特性并建立轨道及电枢阻抗模型，计算正向电磁力、滑动摩擦力构造电枢的运动方程，并使用信号电路建立电枢-导轨模块，通过Simulink测量模块连接两个隔离的网络，仿真计算得到导轨电流及电枢的出膛速度。设计了总储能为4.16 MJ的分布式储能轨道炮，结果显示，电容预充电压为10.8 kV时，导轨长为3 m的分布式电磁轨道炮可将1 kg的弹丸加速至1.4 km/s，与炮尾集中式电磁轨道炮相比，系统发射效率可提升约3%。