永磁同步电动机之电磁计算源程序的编制

2.1计算机程序设计语言的选择

就科学计算而言，目前具有较强计算功能的高级语言主要有FORTRAN语言、 C语言、 13ASIC语言等。其中FORTRAN语言是国际上广泛流行的．特别适合于科学计算的高级语言，它也是电机电磁计算的计算机程序最普遍使用的高级语言。另外，C语言以其使用灵活、运算符及数据结构丰富、兼有高低级语言特点等优点，以及作为理想的结构化语言已被广泛应用于应用软件的编制，它也将成为今后程序设计的主要语言。

2 .2计算机源程序与手算程序的区别

为保证源程序计算结果的正确性，源程序的编制必须忠实地反映手算程序的设计思路和过程，因此，源程序一般被认为是对手算程序的计算机语言的“翻译” 。但这种“翻译”并不是、也不可能是照搬手算程序，还要根据计算机语言及其语法特点，根据计算机运算的特殊性进行特殊处理

2.2.1对标识符的处理

标识符是程序中变量的符号。在手算程序中，这些标识符一般都以国际通用或常用的符号标识。但在计算机源程序中，计算机语言一般只识别英文字母、阿拉伯数字及少数几个其他字符，而且它们的组合顺序、字符个数、字母大小写的区分等也因所使用的不同语言而各有限制。因此，对以下几种手算程序中的字符，在计算机源程序中应代以另外的可被计算机语言识别的符号：

l）非英文字母的其他字母、或含有此种字母的字符组合，如（效率）、（功率因数）、气隙长度）等；

2）一些英文字母大小写代表不同物理意义但又不被所月的计算机语言（如F ( ) RTRAN语言）区分的标识符，如A（电负荷）和a（并联支路数或对数）、 B ,（齿部磁通密度）和八（齿部宽度）等。

2.2 .2对曲线、图表的处理

电机设计常常要查一些曲线和图表，这在手算过程中是很方便的，凭设计者的肉眼能直观、准确地查取所需数据。而计算机没有“肉眼查看”功能，只能以特殊形式来处理曲线、图表数据，这也是计算机源程序与手算程序的最大区别电机设计中用到的曲线、图表一般来源于两种情况：一种是由较复杂的数学计算式计算后绘制成的（如槽下部单位漏磁导曲线等），它大大节省了手算的时间和精力；另一种是由长期实践积累得到的试验数据、经验或半经验数据绘制成的（如导磁材料磁化曲线等），它无法或目前还不能用精确数学计算式表达。针对第种情况约曲线、图表，在计算机源程序中应尽可能地将其还原成原始公式，以充分利用计算机运算速度快的特点，同时也使计算结果更为准确。对于第二种情倪的曲线、图表，计算机运算常采用插值方式来处理，即根据曲线、图表所提供的离散数据构造插值函数，使得所有给定离散点的已知函数值分别等子插值函数在这些点处的函数值，将此插值函数作为曲线、图表中各变量的函数关系表达式。插值函数类型的不同也就形成了不同的插值方法，如拉格朗日插值，牛顿插值、埃尔米特插值、样条函数插值等，其中电机设计用得最多的是拉格朗日插值。

2.2.3对数据输入输出的处理

在电机设计中肯定要给定已知数据，并通过设计计算得出计算结果。在手算过程中，这些数据都通过每一步计算公式的具体数据的代入计算而直接反映在计算纸上，它可永久保留并可供随时查看。而在计算机的运算中，对未赋初值的变量均视为。值，而且只在程序运算过程中将已算过的变量值暂时保留于计算机内存中，一旦程序运行结束则内存中的数据不再保留。因此，在计算机源程序的编制中必须考虑数据输入输出的问题。

一般来说计算机源程序中已知数据的输入不是像手算程序那样，在用到这些数据时再分别输入（手算是用到时直接代入公式计算），特别对于输入数据量大的电机电磁计算程序更不宜如此，而是在程序中集中读入已知数据。已知数据输入方式般分两种一种对于固定不变数据（如曲线、图表中的离散数据）的输入以程序内直接赋值（如F（〕 RTRAN中的DATA语句赋值）的方式进行；另一种对于其他一般的已知数据（如额定数据、结构参数等）的输入则以从数据文件读入的方式进行计算机源程序中计算数据输出的安排一般分两类：一类是在程序运算过程中将计算得到的数据从屏幕输出，这样可以适时掌握程序运行情况，方便地对程序进行调试和控制，但它是一次性反映在屏幕上，不能长久保留，而且数据的屏幕输出将占用较多的运行时间，因而它通常在程序调试过程中采用；另一类是在程序中建立数据文件，将计算得到的数据在程序运行最后输人该数据文件中，在程序运行结束后可查看该文件内容，数据文件可以长久保存，而且其中的内容无需按计算先后顺序排列而可根据实际需要灵活地归类排列。