电机CAD系统中工程数据库

  管理系统的研究

钱  巍    周  鹗  (东南大学)

【摘  要】分析电机CAD系统中数据的特点，提出了电机CAD系统中数据的E—-R模型及其相应的无冗余表示方法，并在此基础上开发出一套高性能的工程数据库管理系统，它可实现数据结构的动态管理与维护，并具有数据的实时、动态交互能力。

    【叙  词】电机CAD工程数据库管理系统数据模型

1引言

  利用CAD技术进行电机设计，目前在国内电机设计、制造行业逐渐普及，CAD技术的应用大大缩短了电机设计周期，提高了产品的设计质量。

  近年来，随着电机CAD技术水平的提高，电机CAD系统在功能与结构上有了很大发展。在功能上，计算机已不仅仅用于设计方案的校核(分析)运算，还用于设计方案综合这种型式的集成化模块化CAD软件系统为设计者创造了更为先进、方便的设计环境，从而有可能完全取代传统的计算器、图板等辅助设计工具。优化、结构设计、辅助制图、电磁场温度场的

数值分析、数控加工程序的生成，乃至利用I—CAD(Intelligent CAD)技术进行系列电机的概念设计等。另外，由于电机产品技术含量的增加(尤其是机电一体化产品)，电机产品的设计更依赖于群体协同设计，计算机硬件客户／服务器(Chent／Server)结构的普及为这类群体协同设计完全在计算机上实现带来了可能性，与此相对应，为了使电机CAD系统满足这类要求，采用“对数据的加工与处理系统”的结构模式，其结构型式如图1所示。

研究认为，在高性能的电机CAD系统中，工程数据库系统是核心与桥梁，在协同设计中各部分的设计均要与其发生联系，如果电机某一部分设计发生变更,则只要在数据库中以体现，就可马上被其它协同设计者所领悟，同而它是系统数据的总交换站；电机数据在数据库中表示的一致性、可靠性、灵活性及安全性，是CAD系统真正能发挥效用的根本保证；数据库管理系统的数据处理效率决定了CAD系统的运行性能。本文拟通过对电机CAD系统中工程数据的分析，探讨电机CAD系统中高性能专用工程DBMS的实现方法。

2基本思想与要求

  数据库管理系统(DBMS)一般分为二类：商用数据库管理系统及工程数据库管理系统。商用数据管理系统发展已较为成熟，应用也较为普遍，可在个人微机系统上运行的就有Dbase、Foxbase、Oracle、Informix等，而工程数据库管理系统则是数据库管理系统的新兴分支，很少能见到商品化的系统，两者存在着本质区别[2]。

    a．商用数据库是静态的，而工程数据库有许多动态数据需要管理与维护。

    b．商用数据量大，但结构简单，固定(如：Dbase、Foxbase Oracle等)，而工程数据类型多，结构复杂，常需同时支持多种不同的用户数据模型。

    c．商用数据的管理一般仅需使用DBMS环境下的交互命令实现，而工程数据常常强调数据交互的动态性与实时性，对响应速度要求较高。

    可见，沿用商用DBMS的CAD系统常常因数据管理能力不够而使系统的功能与运行效率受到很大限制，制约了系统的进一步发展与升级。

    电机CAD系统中数据库管理系统的开发方法有两种，①扩充与改进已有的商用数据库管理系统，使其能满足管理电机CAD系统中工程数据的要求。②自行开发。本文选择了后者，因为商用DBMS在功能上与高性能电机CAD系统的要求相差较大，扩充工作量较大；在缺乏足够技术资料的情况下，分析与消化引进系统的工作量很大；自行开发虽然周期稍长，但易于今后不断改进、升级。

    从电机CAD系统的要求来看，自行开发的工程数据库管理系统，需要具备以下几方面的特性

    a．实时数据交互，CAD系统各模块可在运行过程中直接与数据库交换设计数据。

    b．动态数据交互，数据库常用数据浮动至动态数据交换区，以提高数据访问速度。

    c．数据结构的动态管理与维护，描述电机设计方案的数据结构可在设计过程中不断地修改与调整。

d．具有工程DBMS所具有的特性。

    e．数据的一致性。

    f．数据的可靠性。

    g．数据的灵活性。

    h．数据处理的高效性。

    i．数据的安全性。

    工程DBMS自行开发包含两个方面的内容，①数据分析，即寻