05 Maxwell-RMxprt参数化与优化设置

1、5参数化分析和优化分析优化设计由参数化分析（ParametricAnalysis）和优化分析（Optimization）两部分构成。使用优化器optimetrics，用户可以从众多可行方案中找出一个最优解。一般原始设计方案，是一个初步的设计方案，需要将原始设计方案中的一些设计参数用变量定义，然后对这些变量进行优化。ParametricAnalysis（参数化分析）：定义一个或多个扫描变量，并给每个扫描变量定义取值范围。优化器会在所有变量取值点进行计算，得到一系列的计算结果，这样用户就可以对结果进行比较从而确定每个设计变量对最终设计性能的影响。参数化分析常常可以用作优化分析的前期处理，因为它可以

2、为优化分析提供变量的合理取值范围。TargetOptimization（目标优化）：先确定优化目标和成本函数，优化器通过优化设计参数值来满足优化目标要求。以上两个模块既可以单独使用，也可以结合使用。此外，优化器还具有良好的通用性，可用于与所选电机类型无关的其他优化设计。RMxprt中的变量和参数通过输入或输出参数，RMxprt界面可以与RMxprt求解器交换数据。RMxprt求解器从RMxprt界面接收输入参数和设计参数，并返回输出参数（或简称为参数）给RMxprt界面。在RMxprt界面中，我们可以定义输入变量（或简称为变量）和输出变量。变量用来给设计参数赋值，而输出变量用来接收输出参数的值

3、。变量可以是一个数值，也可以是其他变量的函数。数值变量是一个独立变量，而函数变量则是一个相关变量。给设计参数赋值的变量可以是独立变量，也可以是相关变量，还可以是数学表达式。在下列几种情形中，变量是非常有用的：当需要改变设计参数的值时。当需要对不同的设计参数使用相同的值时。在参数化分析中，需指定了一系列具有一定取值范围的扫描变量时。在优化分析中，优化设计参数时。在RMxprt中有两种类型的变量：projectvariables和designvariablesprojectvariables（项目变量）：项目变量在整个Maxwell项目都有效，项目变量可以赋值给该项目中的任何设计变量。在RMxpr

4、t中，通过在项目变量名称上加上前缀符号$，来区分项目变量和设计变量。用户可以在创建它时就手动的将符号$添加到项目变量中，或者RMxprt自动添加。designvariables（设计变量）：设计变量是与RMxprt设计有关的。设计变量可以赋值给RMxprt设计中的任何设计参数。5.1.1项目变量添加项目变量添加项目变量的步骤如下：1.点击ProjectProjectVariables.,或者在项目树中的项目名称上点击右键，然后在快捷菜单中点击ProjectVariables.如图5.1所示。显示Propterties对话框，如图5.2图5.1通过快捷菜单添加项目变量图5.2添加了项目变量$St

5、atorLengt后的Properties对话框2.在ProjectVariables的表单中，点击按钮Add.,显示AddProperty对话框，如图5.3图5.3添加一个项目变量在编辑框Name中输入变量的名称。项目变量的名称必须以符号$开头，后面接一个字母。变量名由字母、数字以及下划线_组成。内部函数和预定义常数不能作为变量名，如pi。在编辑框Value中，输入变量的数值，单位可以选择是否添加。注意：如果在变量定义时就已经定义了单位（在编辑框Value中），那么在给设计参数赋值时就不需要再输入单位了。变量值可以是数值、数学表达式或数学函数，输入值将变成变量的当前值或默认值。5.点击OK回

6、到Properties对话框。这个新的变量名、变量值以及单位都将展开的表单中列出，参考图5.2。6.在编辑框Description中可以选择是否输入对这个变量的描述。7.可以选择是否选中复选框Read-Only。如果选中，变量名、变量值、单位和描述都不可以更改。&可以选择是否选中复选框Hidden。如果不选中，在Properties对话框中就不会显示该变量。9.点击OK回到RMxprt界面。当项目激活之后，该项目新变量、变量值和单位就显示在标签页Variables中，如图5.4所示。5.1.1.2修改或删除项目变量在RMxprt中修改或删除项目变量，操作步骤如下：点击ProjectProjec

7、tVariables.。或者在项目树中的项目名称上点击右键，然后在快捷菜单中点击ProjectVariables.如图5.1所示。显示Propterties对话框，如图5.2点击变量名称，按钮Remove被激活。可以根据自己需要来修改变量名称，或者点击按钮Remove来删除变量。4.点击Ok关闭Properties对话框。5.1.2设计变量5.1.2.1添加设计变量在RMxprt中添加设计变量和添加项目变量的过程很相似：1.点击RMxprtDesignProperties，或者在项目树中的项目名称上点击右键，然后在快捷菜单中点击DesignProperties，如图5.5所示。显示Propte

8、rties对话框，如图5.6。RenameXDelete凰List.矽ValidationCheck.AnalyzeAllEditNotes.MachineEditorDesignSettings.-舉QuickStarf+猱+_IDefiniiDesignProperties.图5.5通过快捷菜单添加设计变量DesignDatasets,.,图5.6添加了设计变量RotorLength后的Properties对话框在DesignVariables的表单中，点击按钮Add.，弹出AddProperty对话框，参考如图5.3。在编辑框Name中输入变量的名称。设计变量的名称必须以字母开头，变量名

9、可以包含字母、数字和下划线_。内部函数和预定义常数不能作为变量名，如pi。在编辑框Value中，输入变量的数值，单位可以选择是否添加。注意：如果在变量定义时就已经定义了单位（在编辑框Value中），那么在给设计参数赋值时就不需要再输入单位了。变量值可以是数值、数学表达式或数学函数。输入值对变量来说是当前值或默认值。5.点击OK回到Properties对话框。这个新的变量和变量值以及单位都将展开的表单中列出，参考图5.6。6.在编辑框Description中可以选择是否输入对这个变量的描述。7.可以选择是否选中复选框Read-Only。如果选中，变量名、变量值、单位和描述都不可以更改。&可以选择

10、是否选中复选框Hidden。如果不选中，在Properties对话框中就不会显示该变9.点击OK回到RMxprt界面。当项目激活之后，该项目新变量、变量值和单位就显示在标签页Variables中，如图5.7所示。图5.7设计变量的显示5.1.2.2修改或删除设计变量在RMxprt中修改或删除设计变量，操作步骤如下：点击RMxprtDesignProperties，或者在项目树中的项目名称上点击右键，然后在快捷菜单中点击DesignProperties，如图5.5所示。显示Propterties对话框，如图5.6。点击变量名称，按钮Remove被激活。可以根据自己需要来修改变量名称，或者点击按钮

11、Remove来删除变量。点击Ok关闭Properties对话框。5.1.3变量赋值在RMxprt中，给设计参数设置变量的过程如下：在Properties窗口中的编辑框Value中，输入变量名或者数学表达式。这里有两种方法：1.在Project窗口中点击相应图标，修改Properties窗口中的相应值，如图5.8所示。图5.8将$StatorLength赋给StatorLength2.双击Properties窗口的相关图标，修改其中的相应属性值。然后点击OK关闭弹出的对话框，如图5.9所示。图5.9将RotorLength赋给RotorLength如果输入的变量名包含了前缀$，而且这个变量还没有

12、定义，则会弹出对话框AddVariable提示定义这个项目变量，如图5.10所示。图5.4添加变量如果输入的变量还没有定义，则会弹出对话框AddVariable，提示定义这个设计变量，参考5.10所示。RMxprt中有些设计参数是不允许用变量来赋值。例如如果要将变量poles赋给Machine中的NumberofPoles时，就会弹出一个警告框，如图5.11所示。图5.5设计参数不允许用变量赋值时的警告消息5.1.4参数有时候需要从RMxprt求解器中得到一些输出参数。例如在做优化分析的时候，需要根据输出参数来建立优化成本函数。5.1.4.1添加参数添加参数的步骤如下：点击RMxprtOpti

13、metricsAnalysisAddParametric或者在项目树中右击Optimetrics图标，然后在快捷菜单中点击AddParametric，如图5.12所示。弹出SetupSweepAnalysis对话框，如图5.13所示。图5.6通过快捷菜单添加参数在图5.13所示的Calculations卷标下，点击SetupCalculations.，弹出Add/EditCalculation的对话框，如图5.14所示。图5.7用关键字定义参数图5.8Add/EditCalculation对话框在Trace的卷标下，有效参数按照不同的种类在Category中分成不同的组。选择Category中

14、的Power,然后在Quantity下选择OutputPowerParameter,最后点击AddCalculation,OutputPowerParameter就作为一个参数被添加。同样，选择Category中的Power，然后在Quantity下选择TotalLossParameter，最后点击AddCalculation，TotalLossParameter也作为一个参数被添加,如图5.15所示。图5.9添加Outputpower和totallossparameters两个参数对于不同的电机，有效参数都不一样。例如，对于直流无刷电机，下面这些参数是有效的可以被选择。1)ArmatureC

15、opperLoss2)ArmatureCopperWeight3)ArmatureCoreSteelConsumption4)ArmatureCoreSteelWeight5)ArmatureCurrentDensity6)ArmatureLeakageInductanceL17)ArmaturePhaseResistanceR18)ArmatureThermalLoad9)AverageInputCurrent10)CoggingTorque11)D-AxisInductanceL1+Lad12)D-AxisReactiveInductanceLad13)Efficiency14)Frict

16、ionalandWindLoss15)IronCoreLoss16)Locked-RotorCurrent17)Locked-RotorTorque18)No-LoadSpeed19)OutputPower20)PermanentMagnetWeight21)Q-AxisInductanceL1+Laq22)Q-AxisReactanceInductanceLaq23)RatedSpeed24)RatedTorque25)RMSAmateurCurrent26)RotorCoreSteelConsumption27)RotorCoreSteelWeight28)SpecificElectric

17、Loading29)TotalLoss30)TotalNetWeight31)ZeroSequenceInductanceL05.1.4.2删除参数删除参数的方法如下：在SetupSweepAnalysis对话框中，参考图5.15所示，选择想要删除的参数，然后点击对话框左下方的Delete。警告：RMxprt没有提供停止删除的相关选项或者警告框，如果想取消删除参数的操作，可以在还没有做下一步操作之前，点击EditUndoDeleteParameter。5.1.5定义表达式表达式就是数学表达式，包含内部函数（sin（x）、数学运算符号（+、-、*、/）,以及系统预定义常数。5.1.5.1内部函数

18、RMxprt会自动识别表5.1所示的内部三角函数和数学函数，它们可以用来定义表达式。内部函数是系统保留的，不可以用来定义变量名称。表5.1内部函数函数说明格式abs绝对值abs(x)acos反余弦函数acos(x)acosh反双曲余弦函数acosh(x)asin反正弦函数asin(x)asinh反双曲正弦函数asinh(x)atan反正切函数（-90。到90o）atan(x)atan2反正切函数（-180o到180o）atan2(y,x)atanh反双曲正切函数atanh(x)cos余弦函数cos(x)cosh双曲余弦函数cosh(x)even奇偶函数。整数部分为偶数为1,否则为0even(x

19、)exp指数函数exp(x)if条件表达式if(cond_exp,true_exp,false_exp)int取整int(x)In自然对数ln(x)loglO对数log10(x)max取大值max(x,y)min最小值min(x,y)mod求余数mod(x,y)nint四舍五入nint(x)odd奇偶函数。整数部分为奇数为1,否则为0odd(x)pow幕函数pow(x,y)rem取小数rem(x)sgn符号函数sgn(x)sin正弦函数sin(x)sinh双曲正弦函数sinh(x)sqrt平方根sqrt(x)tan正切函数tan(x)tanh双曲正切函数tanh(x)注意：所有三角函数的参数都

20、取弧度为单位，而对应的反三角函数的返回值都是按弧度表示的(虽然在用户界面中常常自动将它们转换成角度)。这些函数名都是是系统保留的，不可以用来定义变量名称。5.1.5.2运算符号在表达式或函数中使用的运算符，在计算时是有优先顺序的。表5.2中显示了有效的运算符以及它们的优先运算顺序(按优先级降序排列)。表5.2运算符运算符说明优先级运算符说明优先级()圆括号1=等于7!逻辑非2!=不等于7*(orA)指数3大于7负4=大于等于7/除5ResultOutputVariables，或者在项目树中的Results图标上点击右键，然后在快捷菜单中点击OutputVariables，如图5.16所示。弹出

21、OutputVariables对话框，如图5.17所示。图5.10通过快捷菜单创建输出变量图5.11输出变量2.在编辑框Name中输入表达式的名称。3.按以下步骤定义表达式：1）在下拉列表中选择适当的ReportType、Solution和Domain。2）在列表中Category,Quantity，和Function分别选择需要的选项，然后点击InsertQuantityIntoExpression。3）如果要插入一个预定义的函数，在Function的列表中选择函数,然后点击按钮InsertFunction。可以手工将数值或表达式添加到编辑框Expression中。点击按钮Add将输出变量添

22、加到OutputVariables编辑框中。点击Done关闭OutputVariables对话框，输出变量添加完成。5.1.6.2更新或删除输出变量在RMxprt中更新或删除变量的步骤如下：点击RMxprtResultOutputVariables.，或者在项目树中的Results图标上点击右键，然后在快捷菜单中点击OutputVariables，如图5.16所示。弹出OutputVariables对话框，如图5.17所示。在OutputVariables展开页中点击要更新或要删除的输出变量，使其选中，此时变量名称和表达式都会显示在Name和Expression编辑框中，按钮Update和De

23、lete都变成激活状态。这时可以修改编辑框Expression中的表达式，然后点击Update来更新，或者点击Delete删除输出变量。点击Done关闭OutputVariables对话框。5.1.7创建报告RMxprt完成求解过程之后，就可以查看相关的计算结果。查看计算结果的一种方式就是输出报告，或者输出曲线图。报告是在Report窗口里面创建的，Report窗口里面的相关选项是否有效，取决于报告类型和求解数据。下面是创建报告的一般过程：1.点击RMxprtResultsCreateReport.，或者在项目树中点击Results图标，如图5.18所示。然后在快捷菜单中点击CreateRep

24、ort.,弹出CreateReport对话框。有四个选项供选择：1)RectanglePlot:将结果以二维直角坐标的图形方式显示。2)DataTable:将结果以数据表格方式显示3)3DRectanglePlot:将结果以三维直角坐标的图形方式显示。4)3DPolarPlot：将结果以三维极坐标的图形方式显示。2ttings/elin/Desktop/RMxpri/manbRMxprtToolsWindovvHelpElEList.Q為屉爼図ValidationCheck.m减AnalyzeAllg)EditNotes.MachineEditorCreateQuickReport.魁Solu

25、tionData.BrowseSolutions.ApplySolvedVariation.DesignSettings.AnalysisSetupOptimetricsAnalysis厂MainDesignProperties.DesignDatasets.DeleteAllReportsReportTemplatesOutputVariables.UpdateAllReportsOpenAllReportsDataTable3DRectangularPlot3DPolarPlotqEditorResultsRectangularPlotCreateFIMxprtReport图5.12创建R

26、Mxprt报告点击RectanglePlot弹出Report窗口，如图5.19所示。图5.13Report窗口在Solution下拉列表中，点击对应的计算结果；在Domain下拉列表中，选择Parameter报告中将显示计算值与项目变量或者设计变量之间的关系图。如果需要，可以按以下步骤在这里创建一个新的数学表达式：1）点击OutputVariables，弹出OutputVariables对话框（参考图5.17）。2）添加需要的表达式，然后点击Done。在Traces的标签页中，1）在编辑框X中，选择x坐标的数值。默认情况下，x坐标会使用所有有效的值。用户也可以通过点击，来选择x的范围，这时会弹

27、出一个指定x范围的对话框，如图6.20所示。图5.20指定x轴的范围2）在编辑框Y中，选择Category,选择Quantity，指定y坐标的数值。默认情况下，y坐标会使用所有有效的值。用户也可以通过点击RangeFunction.，来选择y的范围，这时会弹出一个指定y范围的对话框，类似图5.20所示。如果选择创建3D报告，则需要再指定一个Z轴数值，如图5.22所示。图5.21指定y轴的范围图5.223D报告窗口在Families的标签页中，可以像指定x轴数值一样，同样再指定一个参数的范围，如图5.23所示。例如如被指定为x轴，参考图5.19,可以通过点击Edit下面的.，来选择RotorLe

28、ngth的范围，参考图6.20所示。点击Report窗口下方的NewReport,创建一个报告。图5.23选择另一个参数的数值通过类似的流程，用户可以点击AddTrace，来添加一条或者多条曲线。成功创建一条曲线之后，AddTrace仍然可用，用户可以在一个报告里面创建多条曲线。点击Close返回RMxprt界面。报告将显示在观察窗口里面，并且在项目树中列表出来如图5.24所示。当报告建立好之后，项目数下Results子菜单相关选项会被激活。AAnsoftMaxwell-QuickStart-RMxprtDesignl-XYPlot|FileEditViewProjectReport2DRMx

29、prtToolsWindowIq站遷霾axau回呆睜国|圄矽|HI殴q致I制型笑I心|Pruje匚上Manager-Quick.Sti3.rr-猱RMxprtDesign1(ElrushlessPerrno.nent-Mo.gnetDCMotor)*EMs.chine?由炉Analysis田舞1OptimetricsResults|自“園I：畳XYPIotl-匚JDefinitions由匸3Materials图5.23创建一个报告双击Results下面的图标，就可以显示数据表格或图形。5.2参数化分析当完成输入设计数据，完成了设计求解，并且得到设计输出结果之后，设计人员可能会非常关心当输入变量

30、在某个特定范围内变化时，输出变量如何变化。为了满足这方面的需求，RMxprt专门提供了ParametricAnalysis（参数化分析）的功能。通过参数化分析，用户可以在同一个模型下，对多个不同设计方案进行求解。此时，用户需要给变量在某个范围内指定一系列的值，或通过变量扫描定义一系列的值。然后RMxprt会对每个设计变量值都产生一个计算结果，产生一系列的设计结果。左后用户就可以对这些结果进行比较，从而得出这些变量值的变化对设计性能的影响。用户可以通过变量扫描定义，来改变变量的取值，变量取值的多少只受计算机资源的限制。要进行参数化分析，首先需要创建一个初步设计。初步设计的创建同其他设计是一样的，

31、只是需要扫描的设计参数要用变量来赋值。在开始参数化分析之前，必须要定义所有的变量。虽然用户不需要在进行参数化分析之前，对初步设计进行先求解，但是先求解可以帮助检查模型是否已经设置好，或者用户可以在参数化分析之前，对初步设计进行确认检查。参数化分析常常作为优化分析的前处理，因为它可以帮助确定优化变量的合理取值范围。添加变量我们将使用例子QuickStar来进行示范。添加项目变量按照5.1.1.1的流程，添加一个项目变量$StatorLength1.点击ProjectProjectVariables，弹出Propterties对话框，参考图5.2。在标签页ProjectVariables中，点击按

32、钮Add，弹出AddProperty对话框，参考图5.3所示。在编辑框Name中，输入变量的名称$StatorLength。在编辑框Value中，输入变量的数值和单位65mm。点击OK，回到对话框Properties。点击OK回到RMxprt界面。添加设计变量按照522.1的流程，添加一个项目变量RotorLength点击ProjectDesignVariables，弹出Propterties对话框，参考图5.6。在标签页LocalVariables中，点击按钮Add，弹出AddProperty对话框，参考图5.3所示。在编辑框Name中，输入变量的名称RotorLength。在编辑框Valu

33、e中，输入变量的数值和单位65mm。点击OK，回到对话框Properties。点击OK回到RMxprt界面。变量赋值根据5.1.3的流程，将$StatorLength赋给电机的定子长度，将RotorLength赋给电机的转子长度：在Project窗口点击图标MachineStator，在Properties窗口中的参数Length的表单Value中输入$StatorLength。在Project窗口点击图标MachineRotor，在Properties窗口中的参数Length的表单Value中输入RotorLength。添加输出变量按照5.1.6.1节的过程，在RMxprt中添加一个输出变量

34、PerUnitLoss：点击RMxprtResultOutputVariables.，弹出OutputVariables对话框，参考5.17所示。在Domain中选择Parameter，在Solution中选择Setup1:PerformanceinSolution，在ReportType中选择RMxprt。在Category中选择Power，在Quantity中选择TotalLossParameter，然后点击InsertQuantityIntoExpression，现在TotalLossParameter出现在Expression窗口里。在Expression窗口里TotalLossPar

35、ameter的后面输入/。在Category中选择Power，在Quantity中选择OutputPowerParameter，然后点击InsertQuantityIntoExpression,现在TotalLossParameter/OutputPowerParameter出现在Expression窗口里。在编辑框Name里面，输入表达式的名称PerUnitLoss。点击按钮Add。输出变量PerUnitLoss添加完成。点击Done关闭OutputVariables对话框。5.2.1.5查看参数现在可以查看定义的输出变量PerUnitLoss的值：点击RMxprtResultsCreate

36、RMxprtReportDataTable。2.在Quantity中选择OutputPowerParameter和TotalLossParameter，如图5.25所示。点击NewReport,显示变量OutputPowerParameter和TotalLossParameter的值，如图5.26所示。图5.25报告对话框入AnsoftMaxwell-QuickStart-RMxprtDesignlDataTable1QuickStartRMxprtDesignlDataTable1IIFileEditViewProjectReport2DRMxprtToolsWindowHelp|DQ|SX

37、aQ巨老匚回IEfttIA/vNWMWAVj运聲|窈鄧卡阚皤朗|氫氨|越瞰hn致I:ProjectManager日QuickStart*E倉RMxprtDesignl(BrushlessPermanent-MagnetIl自”Machine!“Circuit:由“QStatorI|RotorRotorLengthmm0utputPowerParameterW$StatorLength=65mm,Setupl:PerformaneeTotalLossParameterW$StatorLength=65mmSetupl:Performance165.0i：ii：i0i：ii：i550.i：i06i

38、：i0i：i941100图5.26OutputPowerParameter和TotalLossParameter的值|ProjectMdridgerParametrie.AnalyzeOp：ijmization.Op-Sensitivity.Statistical.Tuning.yievvAnalysisResult.图5.27通过快捷菜单添加参量设置图5.28参数同步扫描的SetupSweepAnalysis对话框5.2.2扫描变量5.2.2.1变量扫描定义参数化分析之前需进行参数化设置，用户可以在一个设计中定义多个参数化设置。参数化设置的步骤如下：1.点击RMxprtOptimetrics

39、AddParametric.，或者项目树中右键点击Optimetrics图标，然后在快捷菜单中点击AddParametric.,如图5.27所示。弹出SetupSweep对话框，如图5.28所示。-103QuickStarf1-燉RMxprt匚-回MachineCircuit由“口Sta.tor+Rotor今Shaft?i-炉.Analysis!由匡|PieSITjDefinit2.在标签页SweetDefinations下面，点击Add。弹出对话框Add/EditSweep，如图5.29所示。图5.29添加扫描变量$StatorLength和RotorLength与设计有关的所有的独立变量都

40、会列在Variable的下拉单中。3.在Variable的下拉单中点击需要扫描的变量。如果没有给下拉单中的变量作扫描定义，那么参数化分析过程中，该变量将采用在初步设计中的值。4.指定变量值：在对话框Add/EditSweep的下列选项中选择一个Singlevalue指定单个值Linearstep在某个范围内根据固定步长扫描Linearcount在某个范围内根据取点数扫描Decadecount指定在某个范围内的以10为底数的指数函数，以及这个范围内的取点数。Octavecount指定在某个范围内的以8为底数的指数函数，以及这个范围内的取点数。Exponentialcount指定在某个范围内的以e

41、为底数的指数函数，以及这个范围内的取点数。1)如果选择SingleValue，在编辑框Value中输入单个数值。如果选择LinearStep作为扫描类型：a在编辑框Start中输入变量范围内的起始值。b在编辑框Stop中输入变量范围内的最终值。c在编辑框Step中输入步长。步长大小决定了在起始值与最终值之间的设计变量取值的多少。RMxprt求解器对在规定范围内的每个点，都会对模型进行计算，包括起始值和终点值。如果选择了其他的扫描类型，按以下步骤进行：a在编辑框Start中输入变量范围内的起始值。b在编辑框Stop中输入变量范围内的最终值。c在编辑框Count中输入规定范围内的取点的总个数。取点

42、的总个数包括起始值和最终值。点击Add,然后点击Ok,回到对话框SetupSweepAnalysis。在标签页Table下面的展开页中，查看具体的设计变量值，如图5.30所示。图5.30察看设计变量值通过查看具体的设计变量值,可以更加形象的观察变量值。如果需要,可以手动调整扫描点。7.点击OK回到RMxprt界面。在完成参量扫描定义之后,用右键点击参数化分析的名称时,弹出的快捷菜单被激活。注意：任何优化设置中,都不允许扫描或使用复数变量。注意：现在已经添加了ParametricSetupI，指定$StatorLengh从32.5mm开始，到97.5mm为止，步长为6.5mm；对RotorLen

43、ght也指定同样的扫描范围，Linearcount扫描方式且扫描个数为11。5.2.2.2同步变量扫描定义在默认情况下，变量扫描定义之间是相互独立的。如果变量具有相同的扫描点个数，可以使用同步变量扫描定义。例如，如果第一个变量定义为1、2、3英寸，第二个变量定义为4、5、6英寸，而用户只想计算3个设计方案。第一个设计方案是变量1取1，变量2取4；第二个设计方案是变量1取2，变量2取5；第三个设计方案是变量1取3，变量2取6。使用同步变量扫描定义，步骤如下：在对话框SetupSweepAnalysis的SweepDefination标签页下面，选择包含了需要同步扫描定义的变量。点击按钮Sync。

44、同步扫描定义好之后，系统会给定一个组号，列在Sync#栏中，参考图5.28o可以在标签页Table下面的列表中查看各中变量定义的组合，参见图5.30。手动修改变量扫描定义用户可以在SetupSweepAnalysis对话框的Table标签页下面的列表中手动修改、增加或删除变量扫描定义。手动修改变量扫描定义的步骤如下：点击SetupSweepAnalysis对话框的Table标签页，参考图5.30。RMxprt参数化分析要计算的设计方案都列在列表中。选择下面的一个操作：要修改一个变量值，在列表中点击该变量的单元格，然后输入一个新的数值。要从扫描定义中删除一个变量值，点击要删除的行，然后点击Del

45、ete。要添加一个新的变量值，点击Add，然后点击该变量的单元格，并输入一个新的值。所作的修改都会作记录，并可以从SetupSweepAnalysis对话框的SweepDefinitions标签页下面察看，所有操作也会列在那里，并有相关的说明。警告：如果手动修改了变量扫描定义的列表之后，又使用Add/EditSweep对话框修改原始的扫描定义，那么手动修改操作是无效的，并会被移除。在参数化设置中覆盖变量当前值如果某个变量没有定义变量扫描，RMxprt在参数化分析的时候会默认使用该变量在初步设计的当前值。但如果想在参数化分析时要改变这个变量的值，需要覆盖当前变量值，步骤如下：1.在SetupSw

46、eepAnalysis对话框中，点击General标签。在展开页StartingPoint的下面,所有的独立设计变量都列在那里，如图5.31所示。图5.31覆盖变量当前值2.点击需要覆盖的变量的单元格Value，进行参数设置。在单元格Value中输入一个新的值，然后点击OK。现在Override选项被选中，表明该数值已经被参数化设置接受。在参数化设置中，这个新的数值取代了初始设计中的当前值。注意：也可以先选中Override选项，然后在Value框中输入一个新的变量值。也可以在Units单元格中输入新的单位。要还原当前变量值，清除Override选项。5.2.2.5指定参数化分析的求解设置在参

47、数化分析的过程中，要指定参数化分析的求解设置，过程如下：在对话框SetupSweepAnalysis中点击标签页General。指定让RMxprt在参数化分析时所使用的求解设置，参考图5.31。RMxprt会根据选择的求解设置来进行参数化分析。如果选择了多个，则会对所有的求解方案都进行参数化分析。5.2.3运行参数化分析参数化设置完成之后，就可以进行参数化分析了。5.2.3.1运行参数化分析参数化的步骤：右键点击图标Optimistics，然后点击AnalyzeAllParametric，如图5.32所示。或者点击图标OptimetricsParametricSetup，然后点击Analyze

48、。-I03QuickStarr-倉RMxprtDesignl(BrushIessPermanent-MagnetDC-型MachineCircuit；tj-QStalor庄舟Rotor丄令Shaft由“炉AnalysisPasteAddAnalyze%Tuning.ViewAnalysisResult.；=1c|=5|亩国ResiAllParametric亩匸二IDefiniticAllOptimizationAllSensitivityPrujectJAllStatistical图5.32从快捷菜单运行参量分析分析过程会在Progress窗口中显示，分析消息也会在MessageManager

49、窗口中显示出来。查看求解结果查看求解结果的过程如下：1.点击RMxprtResultsSolutionData，或者在项目树中右键点击图标Results，然后点击快捷菜单中的SolutionData.,如图5.33所示。除此之外，也可以点击工具栏里的J,进入查看结果窗口，如图5.34。弹出Solutions对话框，如图5.35所示，其中显示了初步设计方案的求解数据。图5.33创建结果报告图5.34工具栏图5.35初步设计的计算结果2.点击按钮，弹出对话框SetDesignVariation,如图5.36所示。不选中复选框Usenominaldesign,并选择一种设计方案。则可以在任何一个标签

50、页中查看相应计算结果。图5.36选择设计方案5.2.3.3查看报告双击RMxprtResultsCreateRMxprtReportDataTable,弹出Report对话框,在Trace表单下方设置相关选项,如图5.37所示。在Families表单下方,点击Edit下方的.,选择RotorLength的所有值，如图5.38所示。然后双击按钮ResultsDataTable，打开表格报告的窗口,如图5.39所示。图5.37创建PerUnitLoss的关系表报告图5.38选择RotorLength的所有值AAnsoftMaxwellQuickStart-RAAxprtDesignlDataTab

51、le2-QuickStart-RMxprtDesignlDataTable2二FileEditViewProjectReport2DRMxprtToolsWindowHelpIq*ifee&xaa国岂等回I凰该口必倉曜）r雪H型區IIt$StatorLengthmmPerUnitLossRotorLength=32.5mm.Setupl:PerformancePerUnitLossRotorLength-39mmStat.Setupl:PerformancePerUnitLossRotorLength-M5.5mm.Setupl:PerformancePerUnitLossRotorLengt

52、h=2mml.Setupl:PerformancePerUnitLossRotorLength=58.5m.Setupl:PerformancePerUnitLossRotorLength-65m.Setupl:Performa.PerUnitLossRotorLength=71.5mmSt.Setupl:PerformanceRotorLeng卄132.5000000.183101239.0000000.176727345.5000000.173120452.0000000.171325558.5000000.170786665.0000000.171115771.5000000.17215

53、1878.000000981.5000001091.0000001197.500000图5.39表格形式报告AnsoftCoporationXYPlot1RMxprtDesign，0.1840.1820.1800.178UP0.1760.1740.172CurveInfoPerUnitLossSetup1:PerformaneeRotorLength=32.5mmPerUnitLossSetup1:PerformaneeRotorLength=39mmPerUnitLossSetup1:PerformaneeRotorLength=45.5mmPerUnitLossSetup1:Perform

54、aneeRotorLength=52mmPerUnitLossSetup1:PerformaneeRotorLength=58.5mmPerUnitLossSetup1:PerformaneeRotorLength=65mmPerUnitLossSetup1:PerformaneeRotorLength=71.5mmPerUnitLossSetup1:PerformaneeRotorLength=78mmPerUnitLossSetup1:PerformaneeRotorLength=84.5mmPerUnitLossSetup1:PerformaneeRotorLength=91mmPerU

55、nitLossRotorLength=97.5mm0.17030.0040.0050.0060.0070.00$StatorLengthmm80.0090.00100.00点击RMxprtResultsCreateRMxprtReportRectangularplot,进行如图5.37和图5.38所示的设置。双击图标ResultsXPPlot,建立如图5.40所示的数据报告。图5.40二维xy图示报告可以通过右上角的按钮Close关闭窗口。5.3目标优化设计我们继续使用例子QuickStart来进行示范。同参数化分析类似,假设我们已经给Statorlength定义一个项目变量$StatorLe

56、ngth。给Rotorlength定义一个设计变量RotorLength。两个参数：OutputPower和TotalLoss。一个输出变量PerUnitLoss=TotalLoss/OutputPower。一张数据表格报告DataTable1一个二维直角坐标报告XYPlot15.3.1选择优化变量在这个优化设计中，我们将$StatorLength作为一个独立的优化变量，而将RotorLength作为一个相关变量，并且RotorLength=$StatorLength。在对变量进行优化之前，必须先在对话框Properties中指定它为优化变量。1.如果这个变量是一个项目变量，点击Project

57、ProjectVariables。如果这个变量是一个设计变量，点击RMxprtDesignProperties。弹出Properties对话框，如图5.41所示。a.项目变量b.设计变量图5.41选择优化变量点击标签页ProjectVariables,其中列出了想要优化的变量。点击想要优化的变量。注意：非独立的相关变量不可以优化。4.选中选项Optimization。5.对于需要优化的变量，选择Include。6.作为附加选项，用户可以修改变量默认最小值为初始值的50%，和变量默认最大值为变量初始值的150%。1)在单元格Min和Max中输入一个新数值，然后按Enter键。2)还可以在单元格的

58、下拉单中选择一个新的单位。当优化求解器在做优化分析的时候，不会考虑那些超出这个范围的变量值。7.点击OK。现在，这个优化变量在当前项目或当前设计所定义的优化分析中已经是有效的了，如图5.41所示。5.3.2优化分析设置在Properties对话框中设置好优化变量之后，接下来就是设置优化分析的一般步骤了：点击RMxprtOptimetricsAnalysisAddOptimization.，或者右键点击图标Optimetrics,然后点击弹出的快捷菜单AddOptimization.，如图5.42所示。弹出SetupOptimization对话框，如图5.43所示。|ProjectMdridge

59、rParametric.Analyze工Lining.ViewAnalysisResult.-I03QuickStjirr-嫁RMxprtDesignl(BrushlessPerrna.nerij-風Ma.chine由好.Analysi鼻Optimization.Sensitivity.IlfStatistical.图5.42选择优化变量图5.43以QuickStart为例优化设置5.3.2.1设置优化器在标签页Goals下面，参考图5.36，在Optimizer的下拉列表中选择一种优化算法：SequentialNonlinearProgramming：连续非线性规划SequentialMix

60、edIntegerNonLinearProgramming：连续混合整数非线性规划QuasiNewton:准牛顿法PatternSearchOptimizer：单纯形搜索最优化GeneticAlgorithm:遗传算法在编辑框Max.No.ofIterations中输入RMxprt在优化过程中执行的最大迭代次数。Max.No.ofIterations是指优化器在优化过程中求解的最大迭代次数，它是判断优化分析结束的一个判据；如果迭代的设计方案数达到这个值，优化器就会停止分析。如果还没有达到，优化器就会继续迭代，直到它满足优化成本函数的要求，或者在优化设置范围内不能得到更优解，例如它要迭代的步长比