以用户为中心的稀土电机cad系统

芦  刚  李声晋  李钟明  (西北工业大学)

 

1 概述

 

    随着微型计算机的发展，像pc-386、pc-486这样一些具有优异性能的微机逐步走进工厂、设计所，而电机cad软件系统仍然停留在以往的水平上显然是不适宜的。通过总结以往开发电机cad系统的经验，学习当前软件领域里的一些新方法后，感到开发一种面向用户的电机cad系统非常必要。

 

    以往开发的电机cad系统(如1986年受中国电工学会微特电机分委员会委托研制的5种微特电机cad程序)都是以计算机为中心而不是以用户为中心的，这种设计思路体现在软件里有以下几点不足：

 

    a．用户必需根据计算机的询问次序逐一回答各种数据，如果用户对某一结果不满意，计算机将提出若干可供调整的参数要求输入，‘不论用户是否全修改都要重新键入或回答不修改。对用户来说必需熟悉计算机的思路，而不能按用户自己的思路进行设计。

    b．由于计算机使用的参数揭示符号常与用户的使用习惯不同，这使得用户在进行cad设计时要经常参照揭示符号意义对照表，显然这对用户很不方便。

    c．各种cad系统各行其事，用户界面不统一，操作方法不统一，用户必须学习掌握多种操作方法。

    d．电机cad过程中使用的磁化曲线、经验曲线缺乏统一管理，不便于扩充、修改等维护性工作的进行，且数据不具备一定的保密性。

    e．电机cad系统仍停留在以磁路计算为基础的方法上，没有将磁场有限元分析及热场、应力场、涡流场的有限元分析引入cad系统，而这些对于深化及优化设计都是必不可少的。

 

    针对上述问题，结合当前软件领域里的一些新方法，研制了面向用户的电机cad系统，这种系统克服了上述不足，其指导思想是以用户为中心，充分满足用户的各种需求，它具有以下几个特点：

 

    a．采用多级菜单画面，操作方便，用户只修改需要改变的输入参数，计算机将立即给出参数调整后的结果，用户可方便地反复修改而没有限制。

 

    b．对于用户选中的菜单项，如果用户对计算机使用的符号不熟悉，可通过解释窗口立即获得其中文解释及单位，并在帮助窗口获得图形、数据范围方面的帮助等。

 

    c．各个cad系统、磁化曲线、经验曲线数据库的建立等均使用同一种用户界面，操作也相同，便于用户掌握，扩充修改很方便。并由用户设置口令，数据具有一定的保密权限。

 

    d．将有限元分析引入电机cad系统。用户只需输入常规尺寸数据，计算机进行有限元自动剖分前处理，并启动有限元计算软件对其磁场进行分析。

 

2 菜单构成

 

    菜单技术已成为良好用户界面的标志之一，它具有操作简便、结构清晰、可按用户意图去执行特定功能等优点。在研制面向用户的电机cad系统时，采用了多级菜单方式描述数据。

 

2.1菜单类型

 

    通过对工程实际问题的分析，将数据表格抽象、归纳为2种菜单类型，a型菜单和p型菜单。

 

    a型菜单：数据分为若干组，组数由用户确定，组内数据项具有对应关系。例如磁化曲线要存入计算机只能抽象为若干个点，而节点数是由用户决定的，每个节点(组)上的b与h值具有对应关系。

 

    p型菜单：数据只有一组菜单。例如在

cad设计时要输入额定数据，而额定数据构成的子菜单只能有一组数据。

 

2.2菜单中的项

 

    不论是a型菜单还是p型菜单总是由若干项构成的。通过对cad实际问题的分析，规定菜单的项可以是以下几种类型的数据。

 

    float：浮点数，用户可以输入。r.float：只读浮点数，是计算结果，用户不可输入。

    int：整数，用户可以输入。r.int：只读整数，是计算结果，用户不可输入。

    table.p：p型子菜单。table.a：a型子菜单。

 

    对于a型菜单，限定其第一项的类型是int，用于描述节点组数，其余各项构成一组节点。