以用戶為中心的稀土電機(jī)cad系統(tǒng)
蘆 剛 李聲晉 李鐘明 (西北工業(yè)大學(xué))
1 概述
隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展,像pc-386、pc-486這樣一些具有優(yōu)異性能的微機(jī)逐步走進(jìn)工廠、設(shè)計(jì)所,而電機(jī)cad軟件系統(tǒng)仍然停留在以往的水平上顯然是不適宜的。通過總結(jié)以往開發(fā)電機(jī)cad系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)當(dāng)前軟件領(lǐng)域里的一些新方法后,感到開發(fā)一種面向用戶的電機(jī)cad系統(tǒng)非常必要。
以往開發(fā)的電機(jī)cad系統(tǒng)(如1986年受中國(guó)電工學(xué)會(huì)微特電機(jī)分委員會(huì)委托研制的5種微特電機(jī)cad程序)都是以計(jì)算機(jī)為中心而不是以用戶為中心的,這種設(shè)計(jì)思路體現(xiàn)在軟件里有以下幾點(diǎn)不足:
a.用戶必需根據(jù)計(jì)算機(jī)的詢問次序逐一回答各種數(shù)據(jù),如果用戶對(duì)某一結(jié)果不滿意,計(jì)算機(jī)將提出若干可供調(diào)整的參數(shù)要求輸入,‘不論用戶是否全修改都要重新鍵入或回答不修改。對(duì)用戶來說必需熟悉計(jì)算機(jī)的思路,而不能按用戶自己的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)。
b.由于計(jì)算機(jī)使用的參數(shù)揭示符號(hào)常與用戶的使用習(xí)慣不同,這使得用戶在進(jìn)行cad設(shè)計(jì)時(shí)要經(jīng)常參照揭示符號(hào)意義對(duì)照表,顯然這對(duì)用戶很不方便。
c.各種cad系統(tǒng)各行其事,用戶界面不統(tǒng)一,操作方法不統(tǒng)一,用戶必須學(xué)習(xí)掌握多種操作方法。
d.電機(jī)cad過程中使用的磁化曲線、經(jīng)驗(yàn)曲線缺乏統(tǒng)一管理,不便于擴(kuò)充、修改等維護(hù)性工作的進(jìn)行,且數(shù)據(jù)不具備一定的保密性。
e.電機(jī)cad系統(tǒng)仍停留在以磁路計(jì)算為基礎(chǔ)的方法上,沒有將磁場(chǎng)有限元分析及熱場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、渦流場(chǎng)的有限元分析引入cad系統(tǒng),而這些對(duì)于深化及優(yōu)化設(shè)計(jì)都是必不可少的。
針對(duì)上述問題,結(jié)合當(dāng)前軟件領(lǐng)域里的一些新方法,研制了面向用戶的電機(jī)cad系統(tǒng),這種系統(tǒng)克服了上述不足,其指導(dǎo)思想是以用戶為中心,充分滿足用戶的各種需求,它具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
a.采用多級(jí)菜單畫面,操作方便,用戶只修改需要改變的輸入?yún)?shù),計(jì)算機(jī)將立即給出參數(shù)調(diào)整后的結(jié)果,用戶可方便地反復(fù)修改而沒有限制。
b.對(duì)于用戶選中的菜單項(xiàng),如果用戶對(duì)計(jì)算機(jī)使用的符號(hào)不熟悉,可通過解釋窗口立即獲得其中文解釋及單位,并在幫助窗口獲得圖形、數(shù)據(jù)范圍方面的幫助等。
c.各個(gè)cad系統(tǒng)、磁化曲線、經(jīng)驗(yàn)曲線數(shù)據(jù)庫(kù)的建立等均使用同一種用戶界面,操作也相同,便于用戶掌握,擴(kuò)充修改很方便。并由用戶設(shè)置口令,數(shù)據(jù)具有一定的保密權(quán)限。
d.將有限元分析引入電機(jī)cad系統(tǒng)。用戶只需輸入常規(guī)尺寸數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)進(jìn)行有限元自動(dòng)剖分前處理,并啟動(dòng)有限元計(jì)算軟件對(duì)其磁場(chǎng)進(jìn)行分析。
2 菜單構(gòu)成
菜單技術(shù)已成為良好用戶界面的標(biāo)志之一,它具有操作簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)清晰、可按用戶意圖去執(zhí)行特定功能等優(yōu)點(diǎn)。在研制面向用戶的電機(jī)cad系統(tǒng)時(shí),采用了多級(jí)菜單方式描述數(shù)據(jù)。
2.1菜單類型
通過對(duì)工程實(shí)際問題的分析,將數(shù)據(jù)表格抽象、歸納為2種菜單類型,a型菜單和p型菜單。
a型菜單:數(shù)據(jù)分為若干組,組數(shù)由用戶確定,組內(nèi)數(shù)據(jù)項(xiàng)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如磁化曲線要存入計(jì)算機(jī)只能抽象為若干個(gè)點(diǎn),而節(jié)點(diǎn)數(shù)是由用戶決定的,每個(gè)節(jié)點(diǎn)(組)上的b與h值具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
p型菜單:數(shù)據(jù)只有一組菜單。例如在
cad設(shè)計(jì)時(shí)要輸入額定數(shù)據(jù),而額定數(shù)據(jù)構(gòu)成的子菜單只能有一組數(shù)據(jù)。
2.2菜單中的項(xiàng)
不論是a型菜單還是p型菜單總是由若干項(xiàng)構(gòu)成的。通過對(duì)cad實(shí)際問題的分析,規(guī)定菜單的項(xiàng)可以是以下幾種類型的數(shù)據(jù)。
float:浮點(diǎn)數(shù),用戶可以輸入。r.float:只讀浮點(diǎn)數(shù),是計(jì)算結(jié)果,用戶不可輸入。
int:整數(shù),用戶可以輸入。r.int:只讀整數(shù),是計(jì)算結(jié)果,用戶不可輸入。
table.p:p型子菜單。table.a:a型子菜單。
對(duì)于a型菜單,限定其第一項(xiàng)的類型是int,用于描述節(jié)點(diǎn)組數(shù),其余各項(xiàng)構(gòu)成一組節(jié)點(diǎn)。 |