電機CAD系統(tǒng)中工程數(shù)據(jù)庫
管理系統(tǒng)的研究
錢 巍 周 鶚 (東南大學(xué))
【摘 要】分析電機CAD系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的特點，提出了電機CAD系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的E—-R模型及其相應(yīng)的無冗余表示方法，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出一套高性能的工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它可實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的動態(tài)管理與維護，并具有數(shù)據(jù)的實時、動態(tài)交互能力。
【敘 詞】電機CAD工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型
1引言
利用CAD技術(shù)進行電機設(shè)計，目前在國內(nèi)電機設(shè)計、制造行業(yè)逐漸普及，CAD技術(shù)的應(yīng)用大大縮短了電機設(shè)計周期，提高了產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。
近年來，隨著電機CAD技術(shù)水平的提高，電機CAD系統(tǒng)在功能與結(jié)構(gòu)上有了很大發(fā)展。在功能上，計算機已不僅僅用于設(shè)計方案的校核(分析)運算，還用于設(shè)計方案綜合這種型式的集成化模塊化CAD軟件系統(tǒng)為設(shè)計者創(chuàng)造了更為先進、方便的設(shè)計環(huán)境，從而有可能完全取代傳統(tǒng)的計算器、圖板等輔助設(shè)計工具。優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計、輔助制圖、電磁場溫度場的
數(shù)值分析、數(shù)控加工程序的生成，乃至利用I—CAD(Intelligent CAD)技術(shù)進行系列電機的概念設(shè)計等。另外，由于電機產(chǎn)品技術(shù)含量的增加(尤其是機電一體化產(chǎn)品)，電機產(chǎn)品的設(shè)計更依賴于群體協(xié)同設(shè)計，計算機硬件客戶／服務(wù)器(Chent／Server)結(jié)構(gòu)的普及為這類群體協(xié)同設(shè)計完全在計算機上實現(xiàn)帶來了可能性，與此相對應(yīng)，為了使電機CAD系統(tǒng)滿足這類要求，采用“對數(shù)據(jù)的加工與處理系統(tǒng)”的結(jié)構(gòu)模式，其結(jié)構(gòu)型式如圖1所示。
研究認為，在高性能的電機CAD系統(tǒng)中，工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是核心與橋梁，在協(xié)同設(shè)計中各部分的設(shè)計均要與其發(fā)生聯(lián)系，如果電機某一部分設(shè)計發(fā)生變更,則只要在數(shù)據(jù)庫中以體現(xiàn)，就可馬上被其它協(xié)同設(shè)計者所領(lǐng)悟，同而它是系統(tǒng)數(shù)據(jù)的總交換站；電機數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中表示的一致性、可靠性、靈活性及安全性，是CAD系統(tǒng)真正能發(fā)揮效用的根本保證；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理效率決定了CAD系統(tǒng)的運行性能。本文擬通過對電機CAD系統(tǒng)中工程數(shù)據(jù)的分析，探討電機CAD系統(tǒng)中高性能專用工程DBMS的實現(xiàn)方法。
2基本思想與要求
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)一般分為二類：商用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。商用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)發(fā)展已較為成熟，應(yīng)用也較為普遍，可在個人微機系統(tǒng)上運行的就有Dbase、Foxbase、Oracle、Informix等，而工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的新興分支，很少能見到商品化的系統(tǒng)，兩者存在著本質(zhì)區(qū)別[2]。
a．商用數(shù)據(jù)庫是靜態(tài)的，而工程數(shù)據(jù)庫有許多動態(tài)數(shù)據(jù)需要管理與維護。
b．商用數(shù)據(jù)量大，但結(jié)構(gòu)簡單，固定(如：Dbase、Foxbase Oracle等)，而工程數(shù)據(jù)類型多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常需同時支持多種不同的用戶數(shù)據(jù)模型。
c．商用數(shù)據(jù)的管理一般僅需使用DBMS環(huán)境下的交互命令實現(xiàn)，而工程數(shù)據(jù)常常強調(diào)數(shù)據(jù)交互的動態(tài)性與實時性，對響應(yīng)速度要求較高。
可見，沿用商用DBMS的CAD系統(tǒng)常常因數(shù)據(jù)管理能力不夠而使系統(tǒng)的功能與運行效率受到很大限制，制約了系統(tǒng)的進一步發(fā)展與升級。
電機CAD系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的開發(fā)方法有兩種，①擴充與改進已有的商用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，使其能滿足管理電機CAD系統(tǒng)中工程數(shù)據(jù)的要求。②自行開發(fā)。本文選擇了后者，因為商用DBMS在功能上與高性能電機CAD系統(tǒng)的要求相差較大，擴充工作量較大；在缺乏足夠技術(shù)資料的情況下，分析與消化引進系統(tǒng)的工作量很大；自行開發(fā)雖然周期稍長，但易于今后不斷改進、升級。
從電機CAD系統(tǒng)的要求來看，自行開發(fā)的工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，需要具備以下幾方面的特性
a．實時數(shù)據(jù)交互，CAD系統(tǒng)各模塊可在運行過程中直接與數(shù)據(jù)庫交換設(shè)計數(shù)據(jù)。
b．動態(tài)數(shù)據(jù)交互，數(shù)據(jù)庫常用數(shù)據(jù)浮動至動態(tài)數(shù)據(jù)交換區(qū)，以提高數(shù)據(jù)訪問速度。
c．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的動態(tài)管理與維護，描述電機設(shè)計方案的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可在設(shè)計過程中不斷地修改與調(diào)整。
d．具有工程DBMS所具有的特性。
e．?dāng)?shù)據(jù)的一致性。
f．?dāng)?shù)據(jù)的可靠性。
g．?dāng)?shù)據(jù)的靈活性。
h．?dāng)?shù)據(jù)處理的高效性。
i．?dāng)?shù)據(jù)的安全性。
工程DBMS自行開發(fā)包含兩個方面的內(nèi)容，①數(shù)據(jù)分析，即尋 |
