ansys的交互式工作方式，對應(yīng)用者來說是很直接的，但也存在一定的不便；在分析不同的電機(jī)或同一電動(dòng)機(jī)的材料和尺寸變化時(shí)，就必須重新建模，而在建模中有相當(dāng)?shù)闹貜?fù)操作因此，為了提高分析效率，在分析方法上有必要進(jìn)行二次開發(fā)ansys的參數(shù)化設(shè)計(jì)語目（ansysbbbbbetricdesignlanguage，簡稱apdl）用智能分析的手段為用戶提供了復(fù)雜模型的建立、加載求解和數(shù)據(jù)后處理的功能，同時(shí)借助用戶界面二次開發(fā)語言uidl又可開發(fā)出具有專業(yè)水準(zhǔn)的菜單系統(tǒng)和界面。了解和掌握ansys的二次開發(fā)功能，靈活運(yùn)用ansys軟件，在該軟件的基礎(chǔ)上編制出適用于自己專業(yè)背景和發(fā)展方向的參數(shù)化有限元程序，避免相同問題的重復(fù)建模，可有效提高設(shè)計(jì)效率。

1程序框圖ansys的一個(gè)特點(diǎn)是提供了交互式的視窗操作，但也產(chǎn)生了引言中所描述的重復(fù)建模操作問題為了解決這個(gè)問題，可將所要分析的問題先分為幾個(gè)模塊，然后采用指令輸入的方式，用命令流來分別實(shí)現(xiàn)這些模塊功能，最后將模塊中的各種參數(shù)提取出來作為變量，再通過編寫用戶界面來實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞和結(jié)果顯示本文利用uidl語言編寫了用于開關(guān)磁阻電機(jī)電磁場分析的用戶界面，同時(shí)利用ansys的命令流文件實(shí)現(xiàn)參數(shù)的傳遞，結(jié)合apdl語言實(shí)現(xiàn)整個(gè)分析過程的可視化設(shè)計(jì)程序主要包括電機(jī)物理模型參數(shù)輸入電機(jī)材料屬性及有限元網(wǎng)絡(luò)剖分、施加激勵(lì)載荷、分析結(jié)果顯示等模塊整個(gè)程序設(shè)計(jì)框架如所示2開關(guān)磁阻電機(jī)電磁場參數(shù)化設(shè)計(jì)2.2uidl語言在界面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用！定子外直徑！轉(zhuǎn)子內(nèi)直徑！生成大圓環(huán)！生成整個(gè)模型對于初學(xué)ansys的人來說，一般都是在gui（圖形用戶界面）中通過選用菜單命令來執(zhí)行指令在使用ansys的視窗形式進(jìn)行有限元建模時(shí)，會發(fā)現(xiàn)運(yùn)行ansys指令能生成一段log文件，每一個(gè)命令都拷貝到log文件中，形成ansys運(yùn)行的完整記錄這個(gè)文件就是生成apdl文件的基礎(chǔ)由于log文件與文本文件基本一樣，可以利用ansys的操作命令寫成程序序列存為log文件。只要用/bbbbb命令讀入這一log文件，log文件中的每條命令都依次執(zhí)行，就像用ansys的視窗形式進(jìn)行有限元分析一樣生成數(shù)據(jù)庫，從而實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的建模、參數(shù)化的網(wǎng)格劃分與控制、參數(shù)化的材料定義、參數(shù)化載荷及邊界條件、以及參數(shù)化的分析控制和結(jié)果顯示，從而實(shí)現(xiàn)參數(shù)化有限元分析的全過程在參數(shù)化的分析過程中可以簡單地修改其中的參數(shù)達(dá)到反復(fù)分析各種尺寸、不同載荷大小的設(shè)計(jì)方案，從而極大地提高分析效率，減少分析成本下面為一段編寫的生成氣隙模型的apdl命令流文件。（注：在生成氣隙模型之前已生成電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子模型）在實(shí)際的電機(jī)分析中，電機(jī)模型的幾何形狀、邊界條件都是比較固定的，只是各參數(shù)有所變化利用uidl語言來編寫程序界面，將log文件中的參數(shù)作為變量，通過參數(shù)傳遞，最后連接apdl指令提交給ansys進(jìn)行批處理操作，達(dá)到二次開發(fā)的目的。

文中利用uidl語言，開發(fā)了一套中文菜單系統(tǒng)用于指導(dǎo)用戶進(jìn)行開關(guān)磁阻電機(jī)的電磁場分析。用戶只需在各對話框中輸入每一階段由提示指定的數(shù)據(jù)參數(shù)，程序會自動(dòng)完成該階段的功能，包括建模材料屬性、剖分網(wǎng)格、加載及求解顯示。為開發(fā)的電磁場分析主菜單系統(tǒng)（3preferences曰開關(guān)磁阻電機(jī)電磁場分析系統(tǒng)□電機(jī)立子系統(tǒng)0氣隙模型輸入e電機(jī)模型網(wǎng)格剖分子系統(tǒng)0模型加載與求解s結(jié)果分析電機(jī)電磁場分析主菜單在電機(jī)模型建立子系統(tǒng)中，包括定子建模、轉(zhuǎn)子建模、氣隙建模；在電機(jī)模型網(wǎng)格剖分子系統(tǒng)中，包括電機(jī)材料屬性輸入和剖分網(wǎng)格大小設(shè)置；在模型加載與求解模塊中，包括邊界條件的施加和電機(jī)電流大小的輸入；在結(jié)果分析模塊中，設(shè)置3種顯示方式：磁通量線圖、磁通密度矢量圖和磁密云圖?？筛鶕?jù)用戶的需要靈活選擇查看結(jié)果的顯示方式。整個(gè)分析過程可全部實(shí)現(xiàn)可視化，各模塊功能的具體運(yùn)算過程均由編制好的命令流文件實(shí)現(xiàn)，極大地方便了用戶的操作各功能菜單的對話框也用ansys的uidl語言編寫，如在生成電機(jī)定子模型的輸入對話框中，輸入?yún)?shù)包括定子外徑、定子內(nèi)徑、輒部高度、定子極弧系數(shù)、線圈截面高度與寬度后即可生成電機(jī)定子模型為開發(fā)的定子幾何模型參數(shù)輸入對話框。

通過輸入?yún)?shù)后，點(diǎn)擊ok即可生成電機(jī)定子模型。為分析結(jié)果顯示方式對話框通過輸入和選擇就可以得到相應(yīng)參數(shù)下的結(jié)果和圖形。以下為用uidl語言開發(fā)的電磁場結(jié)果顯示對話框的程序：nfncpostmotor d“磁場分布結(jié)果”后處理操作能，從而完成整個(gè)分柝若在分析過程中有參數(shù)輸入錯(cuò)誤，只需按照主菜單順序在對話框中重新輸入正確的參數(shù)即可，ansys軟件自動(dòng)完成一次新的分柝本文選擇定、轉(zhuǎn)子極相對的位置時(shí)作為分析模型研究對象（電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置角在實(shí)體建模時(shí)可以通過輸入?yún)?shù)來改變），獲得了良好的結(jié)果。為電機(jī)實(shí)體模型。為有限元網(wǎng)格模型。為一項(xiàng)繞組電流1=300a時(shí)的電機(jī)磁通線圖為相應(yīng)的電機(jī)磁密云圖電機(jī)實(shí)體模型有限元網(wǎng)格模型prm請選擇計(jì)算結(jié)果的顯示方式電機(jī)定子模型幾何參數(shù)輸入對話框磁場結(jié)果顯示方式選擇對話框3電磁場分析實(shí)例根據(jù)上述思想，本文對1臺pn=125kw，uv=270v，6/4極的開關(guān)磁阻電機(jī)進(jìn)行了電磁場分柝按照本文所開發(fā)的開關(guān)磁阻電機(jī)電磁場分析系統(tǒng)主菜單的順序，依次在各功能模塊對話框中輸入?yún)?shù)，然后各模塊分別調(diào)用各命令流文件完成相應(yīng)的功4結(jié)論根據(jù)本文的設(shè)計(jì)思想，在對開關(guān)磁阻電機(jī)模型進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用ansys的uidl語言和apdl語言編寫了具有二次開發(fā)功能的電磁場分析專用軟件包該程序具有良好的人機(jī)交互界面，中文菜單與參數(shù)輸入對話框有機(jī)結(jié)合，通過分析電機(jī)磁場，得到電機(jī)各部分參數(shù)值，從而對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到了對不了解ansys的用戶也可利用其進(jìn)行分析設(shè)計(jì)的目的。同時(shí)，上述軟件在分析電機(jī)磁場的基礎(chǔ)上，還可利用ansys強(qiáng)大的后處理功能繼續(xù)對電機(jī)的電感磁鏈和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行（下轉(zhuǎn)第55頁）陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，199匕18（3）：7-1：廖勇，男，教授，專業(yè)方向?yàn)殡姍C(jī)及電力傳動(dòng)。

（上接第21頁）分析，從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)模型全面系統(tǒng)地分柝突減負(fù)載時(shí)的相電流波形和轉(zhuǎn)速曲線5結(jié)論通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，表明采用帶交叉耦合項(xiàng)的改進(jìn)型永磁同步電機(jī)矢量控制方法具有較高的電壓控制精度；能實(shí)現(xiàn)高精度的位置、速度和轉(zhuǎn)矩控制；其動(dòng)態(tài)性能良好。該方法用于實(shí)際控制系統(tǒng)，其實(shí)現(xiàn)方法簡單，控制效果較好；特別是在要求寬調(diào)速范圍的高精度伺服控制系統(tǒng)中采用該設(shè)計(jì)方法具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。另外，如果配合高精度的旋轉(zhuǎn)變壓器，提高速度控制的精度，可以使電機(jī)在低速下運(yùn)行性能更妊這對低速、大轉(zhuǎn)矩電機(jī)的伺服控制是非常有利的