第391章 另辟蹊径（2 / 4）

RISC这条路，似乎真的可行！

姜晨伸出第二根手指：“第二，运动控制算法。周教授昨天分析得很透彻，传统的PID控制，在高速高精度、多轴联动下，必然遇到瓶颈。指望靠PID去完美控制五轴联动加工一个复杂叶片，那跟用算盘算导弹弹道差不多，不是不行，是太难，效果还不好。”

他看向周启明教授：“周老，您是控制理论的泰山北斗。近年来国际上出现的一些新的控制理论，比如模型预测控制（MPC）、自适应控制、模糊控制，甚至神经网络控制（虽然还很早期），您肯定都有关注吧？”

周教授点点头，眼神里闪过一丝凝重，他皱了皱眉头，：“是的，这些理论我们一直在跟踪研究。MPC通过建立被控对象的模型，预测未来的系统行为，进行滚动优化控制，理论上可以获得比PID更好的动态性能和鲁棒性。自适应控制则可以在系统参数变化或存在不确定性时，自动调整控制器参数……这些理论都很优美，数学上也证明可行，但是……”

他顿了顿，面露难色：“但是，这些先进算法的计算量太大了！特别是MPC，需要在每个控制週期内求解一个复杂的优化问题，对处理器的计算能力要求极高！以我们现有的芯片水平，要在微秒级的实时控制回路里实现这些算法，简直是天方夜谭！”

“这就回到了我们第一个问题。”姜晨笑了，“如果我们有了自主的、高效的RISC处理器呢？它的计算能力或许比不上顶级的CISC，但执行效率高，实时性好，而且我们可以为这些特定算法进行硬件加速优化！”

“更重要的是，”姜晨话锋一转，“谁说我们一定要完全照搬国外那些复杂到极点的‘完美’算法？系统（他口中的‘系统’指凤凰厂的超算模拟平台）的模拟结果表明，通过对模型进行简化、采用更高效的数值求解方法、甚至结合一些经验性的规则（模糊控制），完全可以在现有或近期可实现的硬件平台上，实现这些先进算法的‘工程化’版本！”

“性能或许达不到理论最优，但绝对比纯粹的PID强得多！”

“还有，前瞻控制（Look-ahead）！”姜晨在白板上画出一段曲线和速度规划图，“这个技术并不神秘，就是提前读取多段程序，根据拐角、曲率变化，预先规划好加减速曲线，避免速度突变，保证加工过程的平滑。这更多的是一个软件实现和缓存管理的问题，对硬件要求不高，但对提升高速加工的表面质量和效率至关重要！我们必须把它作为标配！”

“样条插补（Splie/NURBSIterpotio）也是一样！加工复杂曲面离不开它。数学原理是公开的，关键在于如何高效、精确地在实时系统中实现！这些都是软件层面的硬骨头，需要我们下大力气去啃！”

周教授和他的几个得意门生听得两眼放光。

姜晨提出的思路，既指明了超越PID的先进方向，又给出了工程实现的可能性（依赖于RISC处理器和算法优化）。

“模型简化……高效求解……前瞻控制……样条插补……如果真能把这些结合起来，那我们的系统性能，绝对能提升一个档次！甚至在某些特定应用上，不输国外！”一个年轻的副教授激动地说。

姜晨伸出第三根手指，也是最后一点：“第三，体系架构。这一点，我认为是最重要，也是我们最有可能实现‘弯道超车’的地方！”

他看向一位穿着格子衬衫、戴着厚厚眼镜、看起来有些“技术宅”气质的女士，她是从中科院软件所请来的专家，国内操作系统和软件工程领域的权威，姓李，李慧兰研究员。

“李老师，您对国外数控系统的封闭性怎么看？”

李慧兰推了推眼镜，语气冷静但透着一丝锐利：“极度封闭，极度不利于我们的学习和发展。发那科就不说了，完全是个黑箱。”

“西门子看似开放，提供了二次