1 　前言

　　隨著有色、冶金、化工等行業的迅速發展，對大功率整流電源的需求日益增多。由于運行條件不同，使整流電源的設計呈現多樣化。傳統的計算機輔助設計只能替換結構設計等工作，而對系統的分析計算、參數優化、控制仿真、模擬等關鍵指標無能為力。計算機智能設計方法(ICAD)的出現為設計方法的變革提供了機遇。ICAD的提出由來已久，并在機械、電子、建筑等領域中廣為應用[1]，但在整流電源設計領域中尚屬空缺。本文應用ICAD方法處理參數計算、性能分析、設計評價等智能設計任務，開發出了具有一定智能的實用系統。

　　智能CAD系統，基于中文windows 平臺，采用面向對象的程序設計方法，利用功能強大的VB、Visual C++ 編程。應用程序界面采用資源治理樹型界面，操縱直觀，方便簡單。

　　2 大功率整流電源設計流程

　　大功率整流電源通常電流高達數十千安培，為高能耗設備，一般均要求電源效率高，電流紋波小，運行可靠，其設計流程如圖1所示。

　　首先輸進設計要求的原始數據，如負載參數、電網指標參數、工作環境條件、冷卻方式、結構尺寸限制、進出線位置、可靠性要求等;然后根據這些條件進行主整流方案設計，包括整流結構型式的選擇、整流機組配置方案的確定、穩流控制系統方案的確定、主元件選擇、冷卻方式的選用、裝置結構的選擇等。在此段設計過程中，需要參考大量的設計規程、設計經驗，需要做很多分析、判定。上述方案設計采用專家系統技術十分恰當;其后再進行電氣設計，包括整流電路主參數計算、控制系統設計、保護系統設計等;機械設計包括發熱計算、結構設計、冷卻系統設計等;系統性能指標分析仿真對整流電源的靜、動態特性等進行分析。后三個模塊的工作以數值計算為主，所以開發程序采用一般算法語言比較合適。最后階段是設計結果的輸出，包括電路原理圖、裝置結構圖、設計計算書、設備明細表、系統報價、性能曲線等的輸出。

　　大功率整流電源設計流程

　　3 智能設計系統的結構

　　整流電源智能CAD系統的設計體現了系統集成思想。利用Windows進程間通訊(IPC)功能，將專家系統與機械CAD、電子CAD、CAE及其它系統和技術文檔有機地結合在一起。系統結構見圖2。

　　其中調度模塊負責設計進程及用戶界面的治理，并協調專家系統模塊、數據庫模塊、參數化繪圖模塊、復合文檔治理四個模塊的動作。專家系統模塊負責處理電源方案設計。

　　數據庫模塊采用Microsoft Access設計，它符合SQL標準。由條件數據庫、目標數據庫、元件材料庫和典型設計庫組成。條件數據庫包括對整流電源的設計要求;目標數據庫存放由專家系統推理或參數計算程序求得的結果;元件材料庫存放設計所需各種元器件及材料性能參數、價格等數據;典型設計庫存放設計工程師常用的典型設計。以上數據庫均可方便地維護。

　　參數化繪圖模塊編程采用VB，把專家系統推理或計算的結論動態傳遞給VB-ADS應用程序的外部定義函數，實現參數化繪圖。采用VB開發AutoCAD參數化繪圖模塊，它的速度優于Au-to LISP，開發效率優于C++。

　　復合文檔治理模塊用于集中治理CAD設計過程中不同格式的數據文件，通過OLE應用程序，可方便地在同一集成環境下查詢、瀏覽甚至編輯不同格式的數據文件。

　　4 主要技術實現