pcb-afm-simulation-system

PCB轴向磁通电机自动化仿真系统

双系统解耦的轴向磁通电机自动化仿真平台：Web端方案生成 + 本地EXE仿真执行

项目	内容
文档版本	V0.1（Phase 1 最小闭环）
作者	Car.Lin
启动日期	2026-08-27
状态	Phase 1 开发中
设计方案	PCB轴向磁通电机自动化仿真系统设计方案介绍.md

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项目目标

构建一个通用的、可扩展的、双系统解耦的轴向磁通电机自动化仿真平台：

• 系统一（Web端）：输入边界条件 → 基于经验库+规则+AI生成仿真方案 → 人工确认 → 下发
• 系统二（本地EXE）：读取方案 → 驱动Motor-CAD自动仿真 → 输出结果 → 回传
• 核心闭环：边界条件 → 方案 → 仿真 → 结果 → 反馈调整 → 经验库积累

Phase 1 目标（当前）

跑通最小闭环：本地GUI方案编辑 → Motor-CAD自动化仿真 → 结果输出 → 经验库积累

• 仿真工具：Motor-CAD 2026R1（电磁仿真）
• 拓扑：SSSR（单定子单转子）
• 调试模型：MARS-12S10P_SSSR_D76-C150_V5.0-0819.mot
• 输出指标：平均转矩、转矩脉动(%)、系统效率、总损耗
• 通信方式：本地文件交换（simulation_plan.json → simulation_results.csv）

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快速开始

环境要求

项	要求	验证
系统	Windows 10/11	—
Motor-CAD	2026R1 (v261)	echo %MOTORCAD_ACTIVEX%
Python	≥ 3.10	python --version
PyMotorCAD	pip install ansys-motorcad-core	python -c "import ansys.motorcad.core"
许可证	FlexNet ANSYSLMD_LICENSE_FILE=1055@localhost	ANSYS License Management Center

安装依赖

pip install ansys-motorcad-core pyside6 pandas

运行单工况验证

python scripts/run_single.py

Motor-CAD会前台弹出，求解约2分钟，结束后输出转矩、效率、损耗等指标。

运行参数扫描

python scripts/run_scan.py --plan simulation_plan.json

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项目结构

PCB轴向磁通电机自动化仿真系统/
├── README.md                          # 本文件
├── AGENTS.md                          # AI工具工作说明（必读）
├── .gitignore
├── PCB轴向磁通电机自动化仿真系统设计方案介绍.md  # 完整设计方案V1.1
├── docs/
│   ├── KNOWLEDGE_BASE.md              # 核心知识库（方法/参数语义/坑/SOP）
│   └── CONVERSATION_LOG.md            # 对话与决策记录（带时间戳）
├── src/
│   ├── solver_core.py                 # 仿真核心（Motor-CAD连接/参数/求解/结果提取）
│   ├── scan_engine.py                 # 参数扫描引擎
│   ├── plan_schema.py                 # 方案JSON Schema定义
│   ├── experience_db.py               # 经验库（SQLite）
│   └── gui/
│       └── main.py                    # PySide6 GUI主程序
├── scripts/
│   ├── run_single.py                  # 单工况快速验证
│   └── run_scan.py                    # 命令行扫描入口
├── models/
│   └── MARS-12S10P_SSSR_D76-C150_V5.0-0819.mot  # 调试模型（只读）
├── output/                            # 仿真输出（不入库）
├── experience/                        # 经验库数据
├── axial_mag_pull-master/            # 参考案例1：轴向磁拉力仿真
├── torqrippswap-master/              # 参考案例2：转矩脉动参数扫描+GUI
└── 书籍与论文/                         # 理论参考资料

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参考案例

本项目基于两个已验证的参考案例构建：

案例	路径	核心价值
axial_mag_pull	axial_mag_pull-master/	单一目标微缩闭环验证、三判据校验、AFM轴向力数据口
torqrippswap	torqrippswap-master/	参数扫描引擎、PyQt5 GUI+EXE打包、工程化规范

理论参考

轴向磁通电机基础理论知识参见 书籍与论文/ 目录：

• 《轴向磁通永磁无刷电机（原书第2版）》Jacek F. Gieras — 国际权威，主要参考
• 《轴向磁场无刷同步电机理论与设计》邓秋玲 — 国内工程实践，补充参考

当方案生成、参数初值估算、物理约束规则等需要理论支撑时，优先查阅上述书籍。

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项目纪律（硬性）

1. 每次运行仿真前 git commit（脚本改动先入库再跑）
2. 结果与报告带时间戳+简要说明并提交；报告版本化不覆盖
3. Motor-CAD前台运行，跑完保持打开供人工检查
4. 生成物不入库（output/、*.log、build/、dist/）
5. 原始.mot只读，一切修改在时间戳副本上进行
6. 参数写入后必须回读校验，不一致标记FAILED
7. 每个扫描点重新加载基线模型，防止参数污染
8. 对话与决策带时间戳记入 docs/CONVERSATION_LOG.md

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阶段路线图

阶段	目标	状态
M1	环境验证 + 单工况仿真脚本	进行中
M2	参数扫描引擎（单参数/多参数）	待开始
M3	方案JSON接口 + 本地GUI（方案编辑+执行监控）	待开始
M4	经验库雏形 + 反馈闭环	待开始
Phase 2	Web端方案系统基础框架	规划中
Phase 3	算法增强（Morris/LHS/Kriging/NSGA-II）+ DRSS拓扑	规划中
Phase 4	多物理场（热/结构）+ 多工具扩展	规划中