永磁同步電動機之電磁計算源程序的編制

2.1計算機程序設(shè)計語言的選擇

就科學(xué)計算而言，目前具有較強計算功能的高級語言主要有FORTRAN語言、 C語言、 13ASIC語言等。其中FORTRAN語言是國際上廣泛流行的．特別適合于科學(xué)計算的高級語言，它也是電機電磁計算的計算機程序最普遍使用的高級語言。另外，C語言以其使用靈活、運算符及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富、兼有高低級語言特點等優(yōu)點，以及作為理想的結(jié)構(gòu)化語言已被廣泛應(yīng)用于應(yīng)用軟件的編制，它也將成為今后程序設(shè)計的主要語言。

2 .2計算機源程序與手算程序的區(qū)別

為保證源程序計算結(jié)果的正確性，源程序的編制必須忠實地反映手算程序的設(shè)計思路和過程，因此，源程序一般被認(rèn)為是對手算程序的計算機語言的“翻譯” 。但這種“翻譯”并不是、也不可能是照搬手算程序，還要根據(jù)計算機語言及其語法特點，根據(jù)計算機運算的特殊性進(jìn)行特殊處理

2.2.1對標(biāo)識符的處理

標(biāo)識符是程序中變量的符號。在手算程序中，這些標(biāo)識符一般都以國際通用或常用的符號標(biāo)識。但在計算機源程序中，計算機語言一般只識別英文字母、阿拉伯?dāng)?shù)字及少數(shù)幾個其他字符，而且它們的組合順序、字符個數(shù)、字母大小寫的區(qū)分等也因所使用的不同語言而各有限制。因此，對以下幾種手算程序中的字符，在計算機源程序中應(yīng)代以另外的可被計算機語言識別的符號：

l）非英文字母的其他字母、或含有此種字母的字符組合，如（效率）、（功率因數(shù)）、氣隙長度）等；

2）一些英文字母大小寫代表不同物理意義但又不被所月的計算機語言（如F ( ) RTRAN語言）區(qū)分的標(biāo)識符，如A（電負(fù)荷）和a（并聯(lián)支路數(shù)或?qū)?shù)）、 B ,（齒部磁通密度）和八（齒部寬度）等。

2.2 .2對曲線、圖表的處理

電機設(shè)計常常要查一些曲線和圖表，這在手算過程中是很方便的，憑設(shè)計者的肉眼能直觀、準(zhǔn)確地查取所需數(shù)據(jù)。而計算機沒有“肉眼查看”功能，只能以特殊形式來處理曲線、圖表數(shù)據(jù)，這也是計算機源程序與手算程序的最大區(qū)別電機設(shè)計中用到的曲線、圖表一般來源于兩種情況：一種是由較復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算式計算后繪制成的（如槽下部單位漏磁導(dǎo)曲線等），它大大節(jié)省了手算的時間和精力；另一種是由長期實踐積累得到的試驗數(shù)據(jù)、經(jīng)驗或半經(jīng)驗數(shù)據(jù)繪制成的（如導(dǎo)磁材料磁化曲線等），它無法或目前還不能用精確數(shù)學(xué)計算式表達(dá)。針對第種情況約曲線、圖表，在計算機源程序中應(yīng)盡可能地將其還原成原始公式，以充分利用計算機運算速度快的特點，同時也使計算結(jié)果更為準(zhǔn)確。對于第二種情倪的曲線、圖表，計算機運算常采用插值方式來處理，即根據(jù)曲線、圖表所提供的離散數(shù)據(jù)構(gòu)造插值函數(shù)，使得所有給定離散點的已知函數(shù)值分別等子插值函數(shù)在這些點處的函數(shù)值，將此插值函數(shù)作為曲線、圖表中各變量的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式。插值函數(shù)類型的不同也就形成了不同的插值方法，如拉格朗日插值，牛頓插值、埃爾米特插值、樣條函數(shù)插值等，其中電機設(shè)計用得最多的是拉格朗日插值。

2.2.3對數(shù)據(jù)輸入輸出的處理

在電機設(shè)計中肯定要給定已知數(shù)據(jù)，并通過設(shè)計計算得出計算結(jié)果。在手算過程中，這些數(shù)據(jù)都通過每一步計算公式的具體數(shù)據(jù)的代入計算而直接反映在計算紙上，它可永久保留并可供隨時查看。而在計算機的運算中，對未賦初值的變量均視為。值，而且只在程序運算過程中將已算過的變量值暫時保留于計算機內(nèi)存中，一旦程序運行結(jié)束則內(nèi)存中的數(shù)據(jù)不再保留。因此，在計算機源程序的編制中必須考慮數(shù)據(jù)輸入輸出的問題。

一般來說計算機源程序中已知數(shù)據(jù)的輸入不是像手算程序那樣，在用到這些數(shù)據(jù)時再分別輸入（手算是用到時直接代入公式計算），特別對于輸入數(shù)據(jù)量大的電機電磁計算程序更不宜如此，而是在程序中集中讀入已知數(shù)據(jù)。已知數(shù)據(jù)輸入方式般分兩種一種對于固定不變數(shù)據(jù)（如曲線、圖表中的離散數(shù)據(jù)）的輸入以程序內(nèi)直接賦值（如F（〕 RTRAN中的DATA語句賦值）的方式進(jìn)行；另一種對于其他一般的已知數(shù)據(jù)（如額定數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)等）的輸入則以從數(shù)據(jù)文件讀入的方式進(jìn)行計算機源程序中計算數(shù)據(jù)輸出的安排一般分兩類：一類是在程序運算過程中將計算得到的數(shù)據(jù)從屏幕輸出，這樣可以適時掌握程序運行情況，方便地對程序進(jìn)行調(diào)試和控制，但它是一次性反映在屏幕上，不能長久保留，而且數(shù)據(jù)的屏幕輸出將占用較多的運行時間，因而它通常在程序調(diào)試過程中采用；另一類是在程序中建立數(shù)據(jù)文件，將計算得到的數(shù)據(jù)在程序運行最后輸人該數(shù)據(jù)文件中，在程序運行結(jié)束后可查看該文件內(nèi)容，數(shù)據(jù)文件可以長久保存，而且其中的內(nèi)容無需按計算先后順序排列而可根據(jù)實際需要靈活地歸類排列。