相较于电容或电感储能方式的脉冲电源系统，惯性储能脉冲电源系统具有储能密度和功率密度都较高的优势。同时，该脉冲电源集惯性储能和脉冲成形与一体，减小了原动机到电磁负载的中间环节，并且能够满足高功率脉冲的快速重频输出。这其中，基于空芯脉冲发电机的脉冲电源由于其具有体积重量较小、带负载能力强、且功率密度更高，因此在国防、工业等领域都获得重要应用，它的典型应用场合是作为高功率脉冲电源服务于电磁发射系统。目前，基于空芯脉冲发电机的脉冲电源系统已受到国内外学者的广泛、热切地关注，各国都在积极探索研究其关键技术，以图实现此电源系统的实用化。但受限于此电源系统输出为高电磁参数(高电压、大电流、高磁场)，且完全工作在瞬态，单脉冲输出时间仅有数个毫秒，在这极短时间内不仅要实现电源系统中的各个单元协调、可靠地工作，完成放电电流、电压等数据的多通道同步采集、分析、存储等工作，还要严格按照控制时序精确运行，并实现故障保护、现场状态检测、波形重现等功能，这就使得此电源的测控系统成为系统的关键核心之一，该系统性能的优劣将会直接影响电源系统输出性能、运行的可靠性等。为此，本项目针对一基于空芯脉冲发电机的惯性储能脉冲电源，开展了其测控系统的研究与设计。
　　研究团队认为，传统的高功率脉冲电源测控系统大多采用DSP+PC机的架构，往往存在存在扩展性和实时性不足，系统编程复杂，使得开发和调试周期较长，且系统集成化和智能化程度较低等问题。并且，就目前国内外现有关于脉冲电源测控系统的文献来看，还鲜有针对如此大功率脉冲电源测控系统的相关研究，可供借鉴经验较少。因此，研究团队结合已有的研究基础，提出了硬件系统采用NI-cRIO+PC机架构，软件系统使用LabVIEW图形化编程的方法，针对应用于电磁发射的空芯脉冲发电机电源开展其测控系统的研究与设计。
　　基于上述研究背景，本论文开展了以下工作：
　　首先，介绍了空芯脉冲发电机和电磁轨道炮的数学模型，基于国内外发展现状，提出了适用与本课题需求的空芯脉冲发电机电源系统的电路拓扑结构，并基于此搭建了全系统仿真模型，为后续控制策略的研究和测控系统软硬件的设计工作提供依据。
　　接着，针对不同的励磁和放电控制策略，通过理论计算和仿真分析，并结合实际操作的难易程度和可靠性综合考虑，提出了空芯脉冲发电机的励磁和放电控制策略。
　　然后，针对基于NI-cRIO嵌入式控制平台的测控系统进行了需求分析，提出了硬件构成方案。考虑到脉冲电源系统和测控系统之间存在电平匹配、信号隔离等一系列问题，进一步完成了中央控制器外部接口电路和辅助电路的设计。
　　最后，在已有硬件系统的基础上，分模块完成了测控系统软件程序的开发和设计，并主要对数据采集模块、电机励磁和放电控制模块和数据存储分析模块进行了说明。