“吴教授,您说得对!负负得正,在控制理论里确实是胡闹!”付成隔着门,大声说道,“但如果,我们引入一个前馈补偿信道呢?”
门里沉默了。
付成知道,自己说到了点子上。
他继续说道:“我们的系统,不稳定性主要来源于等离子体边界的随机逃逸。但这种逃逸,在宏观上是符合‘二级绝热不变量’方程的。也就是说,它的‘混沌’,是有规律可循的!”
“我们可以把这个规律,作为一个‘扰动模型’,通过前馈信道提前输入给控制器。控制器要做的,就不是去对抗一个未知的敌人,而是去抵消一个已知的扰动!这样一来,整个闭环系统,就可以被简化成一个近似的线性系统来处理!”
门里,依然很安静。
付成站在门外,手心微微出汗。
这套理论,是他融合了叶文洁给他的启发,以及自己用系统推演出的结果。
如果这都打动不了吴思源,那他就真的没办法了。
过了足足一分钟,“吱呀”一声,门开了。
吴思源那张严肃的脸露了出来,他盯着付成:“把你的推导过程,拿来我看看。”
付成心中一喜,连忙将怀里抱着的厚厚一沓稿纸递了过去。
吴思源接过稿纸,一页一页地翻看着。他的很专注。
他的手指在纸上划过,嘴里念念有词,全是各种复杂的数学公式和控制理论术语。
“拉普拉斯变换……不对,这里应该用z变换处理离散信号……”
“这个状态空间方程,写得有意思……把磁场强度作为输入变量,等离子体密度作为状态变量……”
“妙啊!这个反馈矩阵的设计,竟然用到了李雅普诺夫稳定性判据!太妙了!”
他完全沉浸了进去。
付成也不打扰他,就静静地站在门口等着。
半个小时后,吴思源猛地抬起头,眼睛里闪铄着兴奋的光芒:“你的思路,可行!但是,这里!”
他指着其中一页的一个公式:“你的这个补偿算法,在理论上是完美的。但是,你想过没有,要实现这个算法,你的控制器需要多大的计算量?需要多快的响应速度?你每秒钟要进行上万次浮点运算和矩阵求逆!地球上有这种处理器吗?”
吴思源的问题,也是付成最头疼的地方。
他的算法太超前了,超出了这个时代硬件的能力范围。
“所以,”付成诚恳地说道,“我才来请教您。您是控制理论的大家,有没有办法,在不牺牲太多性能的前提下,简化这个算法?”
吴思源皱着眉头,在办公室里来回踱步。
“简化……任何简化,都意味着精度损失。对于你这个不稳定的系统,任何一点精度损失,都可能导致系统崩溃。”
他突然停下脚步,看向付成:“除非……除非我们能找到一种‘硬件’上的方法,来分担算法的压力。”
“硬件上的方法?”
“没错!”吴思源的眼睛越来越亮,“比如说,你这个高速脉冲磁场,是由一个开关数组控制的,对吧?我们能不能,在开关数组的驱动电路上,添加一个仿真微分先行环节?用电路的物理特性,来提前完成一部分计算?”
用硬件电路来实现算法!
付成醍醐灌顶!
他一直陷入了用软件解决一切的思维定势里,却忘了,在计算机能力不足的年代,仿真电路才是真正的王者!
“吴教授!您真是天才!”付成发自内心地赞叹道。
“哼,少拍马屁。”吴思源虽然嘴上这么说,但嘴角已经忍不住上扬,“具体的电路设计,你去找马千里。他是815所的高工,来我们系兼职的,搞军工雷达的,最擅长玩这些高速高频的仿真电路。”
815所?马千里?
付成记下了这个名字。
“还有,”吴思源又指着反应室的材料,“你的腔体用什么材料?普通的特氟龙涂层,根本扛不住高能等离子体的长时间轰击。我建议你去找化学系的赵汝成教授,他是国内搞等离子体材料腐蚀的权威。”
吴思源三言两语,就为付成指明了两个关键的方向。
这位看似刻板的教授,一旦认可了你,就会倾囊相助。
“谢谢您,吴教授!太感谢您了!”付成激动地鞠了一躬。
“谢我没用,拿出东西来才是正事。”吴思源把稿纸还给付成,“你的控制模型,我帮你优化一下。一个星期后,来拿最终方案。”
从吴思源办公室出来,付成感觉浑身充满了力量。
一个又一个看似无法逾越的难关,在一位又一位顶级专家的帮助下,正在被逐一攻克。
他突然深刻地理解到,科学的进步,从来不是一个人的单打独斗,而是无数智慧的汇聚与碰撞。
他脑子里的系统,只是给了他一个看到未来的机会,而真正把未来变成现实的,是这些可爱又可敬的教授们。
他立刻去找化学系的赵汝成教授。
赵汝成教授是个非常耐心细致的人,他听完付成的须求,二话不说,直接带他进了自己的实验室。
“你看,这是我们正在测试的一种新型陶瓷材料,氮化铝陶瓷。它的耐腐蚀性、绝缘性和导热性都非常好,非常适合做等离子体反应室的内衬。”
赵教授向付成展示了一块白色的陶瓷片。
“太好了!赵教授,这种材料我们能用吗?”
赵汝成摇了摇头:“可惜,这种材料目前我们只能在实验室里小批量制备,成本极高,而且尺寸做不大。你们那个反应室,恐怕……”
付成不死心,他拿起那块陶瓷片,开启了系统的“物品分析”功能。
这还是他第一次使用这个辅助功能。
【物品:氮化铝(aln)陶瓷样品(实验级)】
【主要成分:氮化铝、氧化钇(烧结助剂)、微量稀土元素……】
【制备工艺:粉末冶金法,热压烧结……】
【性能缺陷:晶界处存在玻璃相,导致高温下机械强度下降……】
【优化建议:采用‘自蔓延高温合成法(shs)’,可大幅降低烧结温度,提高纯度,并实现大尺寸构件的一体化成型……】
自蔓延高温合成法?
付成脑海里瞬间涌入了大量关于这个技术的信息。
这是一种利用化学反应自身放热来维持合成过程的材料制备技术,在后世被广泛应用,但在1981年,还属于非常前沿的领域。
“赵教授,”付成看着赵汝成,一字一句地说道,“如果,我们有一种方法,可以让氮粉和铝粉在点燃后,像燃烧一样,自己反应生成氮化铝陶瓷,您觉得……可行吗?”
赵汝成愣住了,他看着付成,就象在看一个外星人。
“你说的……是‘自蔓延燃烧合成’?这是上个月刚从苏联邦传过来的一个概念,国内都还没人开始研究,你怎么会……”
就在这时,实验室的门被推开了。
化学系的秦雪走了进来,她看到付成,眼神复杂。
自从她们的实验设备爆炸后,她的项目被叫停,人也受到了处分,最近一直很消沉。
“赵老师,我……”她话还没说完,就看到了付成手里的氮化铝陶瓷,和赵汝成教授震惊的表情。
“付成?”秦雪的语气里带着一丝不甘,“你又想到了什么‘异想天开’的东西?”
付成还没说话,赵汝成教授却一把抓住付成的骼膊,激动地问:“快!把你那个想法,仔细跟我说说!”