ansys的交互式工作方式，對應用者來說是很直接的，但也存在一定的不便；在分析不同的電機或同一電動機的材料和尺寸變化時，就必須重新建模，而在建模中有相當?shù)闹貜筒僮饕虼?，為了提高分析效率，在分析方法上有必要進行二次開發(fā)ansys的參數(shù)化設計語目（ansysbbbbbetricdesignlanguage，簡稱apdl）用智能分析的手段為用戶提供了復雜模型的建立、加載求解和數(shù)據(jù)后處理的功能，同時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，靈活運用ansys軟件，在該軟件的基礎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建模，可有效提高設計效率。

1程序框圖ansys的一個特點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建模操作問題為了解決這個問題，可將所要分析的問題先分為幾個模塊，然后采用指令輸入的方式，用命令流來分別實現(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)磁阻電機電磁場分析的用戶界面，同時利用ansys的命令流文件實現(xiàn)參數(shù)的傳遞，結(jié)合apdl語言實現(xiàn)整個分析過程的可視化設計程序主要包括電機物理模型參數(shù)輸入電機材料屬性及有限元網(wǎng)絡剖分、施加激勵載荷、分析結(jié)果顯示等模塊整個程序設計框架如所示2開關(guān)磁阻電機電磁場參數(shù)化設計2.2uidl語言在界面設計中的應用！定子外直徑！轉(zhuǎn)子內(nèi)直徑！生成大圓環(huán)！生成整個模型對于初學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的視窗形式進行有限元建模時，會發(fā)現(xiàn)運行ansys指令能生成一段log文件，每一個命令都拷貝到log文件中，形成ansys運行的完整記錄這個文件就是生成apdl文件的基礎由于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的視窗形式進行有限元分析一樣生成數(shù)據(jù)庫，從而實現(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)達到反復分析各種尺寸、不同載荷大小的設計方案，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的定子和轉(zhuǎn)子模型）在實際的電機分析中，電機模型的幾何形狀、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進行批處理操作，達到二次開發(fā)的目的。

文中利用uidl語言，開發(fā)了一套中文菜單系統(tǒng)用于指導用戶進行開關(guān)磁阻電機的電磁場分析。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)磁阻電機電磁場分析系統(tǒng)□電機立子系統(tǒng)0氣隙模型輸入e電機模型網(wǎng)格剖分子系統(tǒng)0模型加載與求解s結(jié)果分析電機電磁場分析主菜單在電機模型建立子系統(tǒng)中，包括定子建模、轉(zhuǎn)子建模、氣隙建模；在電機模型網(wǎng)格剖分子系統(tǒng)中，包括電機材料屬性輸入和剖分網(wǎng)格大小設置；在模型加載與求解模塊中，包括邊界條件的施加和電機電流大小的輸入；在結(jié)果分析模塊中，設置3種顯示方式：磁通量線圖、磁通密度矢量圖和磁密云圖。可根據(jù)用戶的需要靈活選擇查看結(jié)果的顯示方式。整個分析過程可全部實現(xiàn)可視化，各模塊功能的具體運算過程均由編制好的命令流文件實現(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，點擊ok即可生成電機定子模型。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，從而完成整個分柝若在分析過程中有參數(shù)輸入錯誤，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軟件自動完成一次新的分柝本文選擇定、轉(zhuǎn)子極相對的位置時作為分析模型研究對象（電機的轉(zhuǎn)子位置角在實體建模時可以通過輸入?yún)?shù)來改變），獲得了良好的結(jié)果。為電機實體模型。為有限元網(wǎng)格模型。為一項繞組電流1=300a時的電機磁通線圖為相應的電機磁密云圖電機實體模型有限元網(wǎng)格模型prm請選擇計算結(jié)果的顯示方式電機定子模型幾何參數(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)磁阻電機進行了電磁場分柝按照本文所開發(fā)的開關(guān)磁阻電機電磁場分析系統(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的功4結(jié)論根據(jù)本文的設計思想，在對開關(guān)磁阻電機模型進行研究的基礎上，運用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交互界面，中文菜單與參數(shù)輸入對話框有機結(jié)合，通過分析電機磁場，得到電機各部分參數(shù)值，從而對電動機進行優(yōu)化設計，達到了對不了解ansys的用戶也可利用其進行分析設計的目的。同時，上述軟件在分析電機磁場的基礎上，還可利用ansys強大的后處理功能繼續(xù)對電機的電感磁鏈和轉(zhuǎn)矩進行（下轉(zhuǎn)第55頁）陽工業(yè)大學學報，199匕18（3）：7-1：廖勇，男，教授，專業(yè)方向為電機及電力傳動。

（上接第21頁）分析，從而實現(xiàn)對電機模型全面系統(tǒng)地分柝突減負載時的相電流波形和轉(zhuǎn)速曲線5結(jié)論通過理論分析和實驗驗證，表明采用帶交叉耦合項的改進型永磁同步電機矢量控制方法具有較高的電壓控制精度；能實現(xiàn)高精度的位置、速度和轉(zhuǎn)矩控制；其動態(tài)性能良好。該方法用于實際控制系統(tǒng)，其實現(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)中采用該設計方法具有非?，F(xiàn)實的意義。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，可以使電機在低速下運行性能更妊這對低速、大轉(zhuǎn)矩電機的伺服控制是非常有利的