第46章 地球上沒有這種處理器！
「吳教授，您說得對！負負得正，在控制理論里確實是胡鬧！」付成隔著門，大聲說道，「但如果，我們引入一個前饋補償通道呢？」
門裡沉默了。
付成知道，自己說到了點子上。
他繼續說道：「我們的系統，不穩定性主要來源於等離子體邊界的隨機逃逸。但這種逃逸，在宏觀上是符合『二級絕熱不變量』方程的。也就是說，它的『混沌』，是有規律可循的！」
「我們可以把這個規律，作為一個『擾動模型』，通過前饋通道提前輸入給控制器。控制器要做的，就不是去對抗一個未知的敵人，而是去抵消一個已知的擾動！這樣一來，整個閉環系統，就可以被簡化成一個近似的線性系統來處理！」
門裡，依然很安靜。
付成站在門外，手心微微出汗。
這套理論，是他融合了葉文潔給他的啟發，以及自己用系統推演出的結果。
如果這都打動不了吳思源，那他就真的沒辦法了。
過了足足一分鐘，「吱呀」一聲，門開了。
吳思源那張嚴肅的臉露了出來，他盯著付成：「把你的推導過程，拿來我看看。」
付成心中一喜，連忙將懷裡抱著的厚厚一沓稿紙遞了過去。
吳思源接過稿紙，一頁一頁地翻看著。他的很專注。
他的手指在紙上划過，嘴裡念念有詞，全是各種複雜的數學公式和控制理論術語。
「拉普拉斯變換……不對，這裡應該用Z變換處理離散信號……」
「這個狀態空間方程，寫得有意思……把磁場強度作為輸入變量，等離子體密度作為狀態變量……」
「妙啊！這個反饋矩陣的設計，竟然用到了李雅普諾夫穩定性判據！太妙了！」
他完全沉浸了進去。
付成也不打擾他，就靜靜地站在門口等著。
半個小時後，吳思源猛地抬起頭，眼睛裡閃爍著興奮的光芒：「你的思路，可行！但是，這裡！」
他指著其中一頁的一個公式：「你的這個補償算法，在理論上是完美的。但是，你想過沒有，要實現這個算法，你的控制器需要多大的計算量？需要多快的響應速度？你每秒鐘要進行上萬次浮點運算和矩陣求逆！地球上有這種處理器嗎？」
吳思源的問題，也是付成最頭疼的地方。
他的算法太超前了，超出了這個時代硬體的能力範圍。
「所以，」付成誠懇地說道，「我才來請教您。您是控制理論的大家，有沒有辦法，在不犧牲太多性能的前提下，簡化這個算法？」
吳思源皺著眉頭，在辦公室里來回踱步。
「簡化……任何簡化，都意味著精度損失。對於你這個不穩定的系統，任何一點精度損失，都可能導致系統崩潰。」
他突然停下腳步，看向付成：「除非……除非我們能找到一種『硬體』上的方法，來分擔算法的壓力。」
「硬體上的方法？」
「沒錯！」吳思源的眼睛越來越亮，「比如說，你這個高速脈衝磁場，是由一個開關陣列控制的，對吧？我們能不能，在開關陣列的驅動電路上，加入一個模擬微分先行環節？用電路的物理特性，來提前完成一部分計算？」
用硬體電路來實現算法！
付成醍醐灌頂！
他一直陷入了用軟體解決一切的思維定勢里，卻忘了，在計算機能力不足的年代，模擬電路才是真正的王者！
「吳教授！您真是天才！」付成發自內心地讚嘆道。
「哼，少拍馬屁。」吳思源雖然嘴上這麼說，但嘴角已經忍不住上揚，「具體的電路設計，你去找馬千里。他是815所的高工，來我們系兼職的，搞軍工雷達的，最擅長玩這些高速高頻的模擬電路。」
815所？馬千里？
付成記下了這個名字。
「還有，」吳思源又指著反應室的材料，「你的腔體用什麼材料？普通的特氟龍塗層，根本扛不住高能等離子體的長時間轟擊。我建議你去找化學系的趙汝成教授，他是國內搞等離子體材料腐蝕的權威。」
吳思源三言兩語，就為付成指明了兩個關鍵的方向。
這位看似刻板的教授，一旦認可了你，就會傾囊相助。
「謝謝您，吳教授！太感謝您了！」付成激動地鞠了一躬。
「謝我沒用，拿出東西來才是正事。」吳思源把稿紙還給付成，「你的控制模型，我幫你優化一下。一個星期後，來拿最終方案。」
從吳思源辦公室出來，付成感覺渾身充滿了力量。
一個又一個看似無法逾越的難關，在一位又一位頂級專家的幫助下，正在被逐一攻克。
他突然深刻地理解到，科學的進步，從來不是一個人的單打獨鬥，而是無數智慧的匯聚與碰撞。
他腦子裡的系統，只是給了他一個看到未來的機會，而真正把未來變成現實的，是這些可愛又可敬的教授們。
他立刻去找化學系的趙汝成教授。
趙汝成教授是個非常耐心細緻的人，他聽完付成的需求，二話不說，直接帶他進了自己的實驗室。
「你看，這是我們正在測試的一種新型陶瓷材料，氮化鋁陶瓷。它的耐腐蝕性、絕緣性和導熱性都非常好，非常適合做等離子體反應室的內襯。」
趙教授向付成展示了一塊白色的陶瓷片。
「太好了！趙教授，這種材料我們能用嗎？」
趙汝成搖了搖頭：「可惜，這種材料目前我們只能在實驗室里小批量製備，成本極高，而且尺寸做不大。你們那個反應室，恐怕……」
付成不死心，他拿起那塊陶瓷片，開啟了系統的「物品分析」功能。
這還是他第一次使用這個輔助功能。
【物品：氮化鋁（AlN）陶瓷樣品（實驗級）】
【主要成分：氮化鋁、氧化釔（燒結助劑）、微量稀土元素……】
【製備工藝：粉末冶金法，熱壓燒結……】
【性能缺陷：晶界處存在玻璃相，導致高溫下機械強度下降……】
【優化建議：採用『自蔓延高溫合成法（SHS）』，可大幅降低燒結溫度，提高純度，並實現大尺寸構件的一體化成型……】
自蔓延高溫合成法？
付成腦海里瞬間湧入了大量關於這個技術的信息。
這是一種利用化學反應自身放熱來維持合成過程的材料製備技術，在後世被廣泛應用，但在1981年，還屬於非常前沿的領域。
「趙教授，」付成看著趙汝成，一字一句地說道，「如果，我們有一種方法，可以讓氮粉和鋁粉在點燃後，像燃燒一樣，自己反應生成氮化鋁陶瓷，您覺得……可行嗎？」
趙汝成愣住了，他看著付成，就像在看一個外星人。
「你說的……是『自蔓延燃燒合成』？這是上個月剛從蘇聯邦傳過來的一個概念，國內都還沒人開始研究，你怎麼會……」
就在這時，實驗室的門被推開了。
化學系的秦雪走了進來，她看到付成，眼神複雜。
自從她們的實驗設備爆炸後，她的項目被叫停，人也受到了處分，最近一直很消沉。
「趙老師，我……」她話還沒說完，就看到了付成手裡的氮化鋁陶瓷，和趙汝成教授震驚的表情。
「付成？」秦雪的語氣裡帶著一絲不甘，「你又想到了什麼『異想天開』的東西？」
付成還沒說話，趙汝成教授卻一把抓住付成的胳膊，激動地問：「快！把你那個想法，仔細跟我說說！」
門裡沉默了。
付成知道，自己說到了點子上。
他繼續說道：「我們的系統，不穩定性主要來源於等離子體邊界的隨機逃逸。但這種逃逸，在宏觀上是符合『二級絕熱不變量』方程的。也就是說，它的『混沌』，是有規律可循的！」
「我們可以把這個規律，作為一個『擾動模型』，通過前饋通道提前輸入給控制器。控制器要做的，就不是去對抗一個未知的敵人，而是去抵消一個已知的擾動！這樣一來，整個閉環系統，就可以被簡化成一個近似的線性系統來處理！」
門裡，依然很安靜。
付成站在門外，手心微微出汗。
這套理論，是他融合了葉文潔給他的啟發，以及自己用系統推演出的結果。
如果這都打動不了吳思源，那他就真的沒辦法了。
過了足足一分鐘，「吱呀」一聲，門開了。
吳思源那張嚴肅的臉露了出來，他盯著付成：「把你的推導過程，拿來我看看。」
付成心中一喜，連忙將懷裡抱著的厚厚一沓稿紙遞了過去。
吳思源接過稿紙，一頁一頁地翻看著。他的很專注。
他的手指在紙上划過，嘴裡念念有詞，全是各種複雜的數學公式和控制理論術語。
「拉普拉斯變換……不對，這裡應該用Z變換處理離散信號……」
「這個狀態空間方程，寫得有意思……把磁場強度作為輸入變量，等離子體密度作為狀態變量……」
「妙啊！這個反饋矩陣的設計，竟然用到了李雅普諾夫穩定性判據！太妙了！」
他完全沉浸了進去。
付成也不打擾他，就靜靜地站在門口等著。
半個小時後，吳思源猛地抬起頭，眼睛裡閃爍著興奮的光芒：「你的思路，可行！但是，這裡！」
他指著其中一頁的一個公式：「你的這個補償算法，在理論上是完美的。但是，你想過沒有，要實現這個算法，你的控制器需要多大的計算量？需要多快的響應速度？你每秒鐘要進行上萬次浮點運算和矩陣求逆！地球上有這種處理器嗎？」
吳思源的問題，也是付成最頭疼的地方。
他的算法太超前了，超出了這個時代硬體的能力範圍。
「所以，」付成誠懇地說道，「我才來請教您。您是控制理論的大家，有沒有辦法，在不犧牲太多性能的前提下，簡化這個算法？」
吳思源皺著眉頭，在辦公室里來回踱步。
「簡化……任何簡化，都意味著精度損失。對於你這個不穩定的系統，任何一點精度損失，都可能導致系統崩潰。」
他突然停下腳步，看向付成：「除非……除非我們能找到一種『硬體』上的方法，來分擔算法的壓力。」
「硬體上的方法？」
「沒錯！」吳思源的眼睛越來越亮，「比如說，你這個高速脈衝磁場，是由一個開關陣列控制的，對吧？我們能不能，在開關陣列的驅動電路上，加入一個模擬微分先行環節？用電路的物理特性，來提前完成一部分計算？」
用硬體電路來實現算法！
付成醍醐灌頂！
他一直陷入了用軟體解決一切的思維定勢里，卻忘了，在計算機能力不足的年代，模擬電路才是真正的王者！
「吳教授！您真是天才！」付成發自內心地讚嘆道。
「哼，少拍馬屁。」吳思源雖然嘴上這麼說，但嘴角已經忍不住上揚，「具體的電路設計，你去找馬千里。他是815所的高工，來我們系兼職的，搞軍工雷達的，最擅長玩這些高速高頻的模擬電路。」
815所？馬千里？
付成記下了這個名字。
「還有，」吳思源又指著反應室的材料，「你的腔體用什麼材料？普通的特氟龍塗層，根本扛不住高能等離子體的長時間轟擊。我建議你去找化學系的趙汝成教授，他是國內搞等離子體材料腐蝕的權威。」
吳思源三言兩語，就為付成指明了兩個關鍵的方向。
這位看似刻板的教授，一旦認可了你，就會傾囊相助。
「謝謝您，吳教授！太感謝您了！」付成激動地鞠了一躬。
「謝我沒用，拿出東西來才是正事。」吳思源把稿紙還給付成，「你的控制模型，我幫你優化一下。一個星期後，來拿最終方案。」
從吳思源辦公室出來，付成感覺渾身充滿了力量。
一個又一個看似無法逾越的難關，在一位又一位頂級專家的幫助下，正在被逐一攻克。
他突然深刻地理解到，科學的進步，從來不是一個人的單打獨鬥，而是無數智慧的匯聚與碰撞。
他腦子裡的系統，只是給了他一個看到未來的機會，而真正把未來變成現實的，是這些可愛又可敬的教授們。
他立刻去找化學系的趙汝成教授。
趙汝成教授是個非常耐心細緻的人，他聽完付成的需求，二話不說，直接帶他進了自己的實驗室。
「你看，這是我們正在測試的一種新型陶瓷材料，氮化鋁陶瓷。它的耐腐蝕性、絕緣性和導熱性都非常好，非常適合做等離子體反應室的內襯。」
趙教授向付成展示了一塊白色的陶瓷片。
「太好了！趙教授，這種材料我們能用嗎？」
趙汝成搖了搖頭：「可惜，這種材料目前我們只能在實驗室里小批量製備，成本極高，而且尺寸做不大。你們那個反應室，恐怕……」
付成不死心，他拿起那塊陶瓷片，開啟了系統的「物品分析」功能。
這還是他第一次使用這個輔助功能。
【物品：氮化鋁（AlN）陶瓷樣品（實驗級）】
【主要成分：氮化鋁、氧化釔（燒結助劑）、微量稀土元素……】
【製備工藝：粉末冶金法，熱壓燒結……】
【性能缺陷：晶界處存在玻璃相，導致高溫下機械強度下降……】
【優化建議：採用『自蔓延高溫合成法（SHS）』，可大幅降低燒結溫度，提高純度，並實現大尺寸構件的一體化成型……】
自蔓延高溫合成法？
付成腦海里瞬間湧入了大量關於這個技術的信息。
這是一種利用化學反應自身放熱來維持合成過程的材料製備技術，在後世被廣泛應用，但在1981年，還屬於非常前沿的領域。
「趙教授，」付成看著趙汝成，一字一句地說道，「如果，我們有一種方法，可以讓氮粉和鋁粉在點燃後，像燃燒一樣，自己反應生成氮化鋁陶瓷，您覺得……可行嗎？」
趙汝成愣住了，他看著付成，就像在看一個外星人。
「你說的……是『自蔓延燃燒合成』？這是上個月剛從蘇聯邦傳過來的一個概念，國內都還沒人開始研究，你怎麼會……」
就在這時，實驗室的門被推開了。
化學系的秦雪走了進來，她看到付成，眼神複雜。
自從她們的實驗設備爆炸後，她的項目被叫停，人也受到了處分，最近一直很消沉。
「趙老師，我……」她話還沒說完，就看到了付成手裡的氮化鋁陶瓷，和趙汝成教授震驚的表情。
「付成？」秦雪的語氣裡帶著一絲不甘，「你又想到了什麼『異想天開』的東西？」
付成還沒說話，趙汝成教授卻一把抓住付成的胳膊，激動地問：「快！把你那個想法，仔細跟我說說！」