第20章:迂回前进(1 / 2)

陈锋“分解问题、降低预期、迭代前进”的策略,如同为陷入泥潭的项目组注入了清醒剂。大家不再执着于一步登天,而是将目光聚焦于眼前那块看似不起眼,却必须踏上的“第一级台阶”。

“龙魂”组率先调整方向。组长王磊带领组员,对“龙芯-II”架构进行了大刀阔斧的“瘦身”。他们砍掉了针对浮点运算的硬件支持,简化了缓存结构,将指令集进一步精简到只保留最常用的三十多条。目标不再是高性能的1MHz,而是确保在现有4微米工艺下,能够稳定运行在500KHz,并且将芯片面积和功耗控制在可接受范围内。

设计工作变得更加专注和高效。他们不再纠结于那些短期内无法实现的复杂功能,而是反复优化核心数据通路和关键时序。为了解决工艺波动带来的影响,陈锋甚至指导他们引入了一些简单的“容错”设计思想,比如在关键路径上增加冗余驱动。

当简化版的“龙芯-IIA”设计图纸完成,再次提交给合作的芯片制造厂时,对方的工程师终于松了口气:“这个设计……看起来现实多了!”

“锐眼”组也转变了思路。老专家刘工不再苛求完美的薄膜,而是带领组员,将电阻蒸发设备的所有参数(坩埚材质、形状、加热电流、基底距离、真空度……)进行了系统性的实验和记录。他们用最笨的方法,绘制出了一张张工艺参数与薄膜质量(厚度均匀性、附着力)的关系图。

虽然得到的薄膜依旧不尽如人意,但他们成功地找到了一组相对最优的工艺窗口,制备出了一批性能“勉强可用”的薄膜热电偶样品。响应时间虽然比陈锋期望的慢一个数量级,但相比传统的铠装热电偶,已经有了显著提升!

“陈院长,这是我们目前能做到的极限了。”刘工将测试数据递给陈锋,语气中带着一丝疲惫,但更多的是成就感,“虽然还达不到FADEC的要求,但至少证明了薄膜热电偶这条路,在原理上是走得通的!而且,我们积累了大量的第一手工艺数据,这对后续引进或研制先进设备,至关重要!”

陈锋看着那虽然粗糙却意义重大的数据,点了点头:“很好。这就是第一级台阶。下一步,用这批样品,搭建一个温度测量原型系统,验证信号调理电路和标定方法。”

另一边,负责转速传感器的小组,放弃了短期内攻克高精度光栅的想法,转而研究如何提升现有磁电传感器的性能。他们在陈锋的提示下,重点改进了磁路设计和信号处理电路,增加了屏蔽和滤波措施,使得传感器的抗干扰能力和在低速下的测量精度有了明显改善。

“铁腕”组的周工和黑塔,则将精力集中在了电液伺服阀的结构优化和材料替代上。既然现有的钢材耐磨性不足,他们就尝试寻找替代材料。通过林军官的渠道,他们搞到了一些用于航空轴承的特殊合金钢样品,虽然加工难度更大,但耐磨性显著提高。

同时,他们不再追求将配合间隙做到理论极限,而是通过优化阀芯阀套的几何形状(如带均压槽的结构)和采用更高清洁度的液压油,来降低对间隙的苛刻要求,从而在现有加工水平下,实现功能的可用性。

经过数十次的失败和调整,他们终于装配出了一台原型阀。在测试台上,当控制信号输入时,阀芯虽然仍有轻微的抖动和滞后,但终于能够按照指令进行大致的比例运动了!

“动了!它真的动了!”黑塔看着那缓慢移动的阀芯,激动地一拍大腿,尽管那运动还远称不上精准和迅捷。

“神枢”组的进展则体现在软件架构的搭建上。吴教授和赵建国放弃了将复杂自适应算法全盘数字化的不切实际的想法,转而采用了一种“分层混合”的策略。

核心控制回路,采用经过精心整定的经典PID算法,确保基本控制的稳定和实时。而更高级的参数调整、故障诊断、状态监控等功能,则被设计成运行在后台的、非实时(或软实时)的任务,只有在主控制回路稳定有余力时,才会被激活执行。

赵建国带着人,开始用陈锋定义的简化汇编语言,一行行地编写最基础的PID控制模块、输入输出处理模块和任务调度器。代码虽然冗长低效,但逻辑清晰,每一步都看得见摸得着。

陈锋也没有闲着。他利用系统提供的【初级科技推演】功能,消耗了50点积分,对“简化版龙芯-IIA在伺服控制中的应用”进行了模拟推演,提前发现了几处可能引发系统振荡的潜在问题,并反馈给“龙魂”和“神枢”组进行设计修正。

他还亲自设计了一套基于“龙芯-IIA”和现有传感器、作动器原型的“简易数字控制系统验证平台”。这个平台剥离了复杂的航空发动机模型,只模拟一个简单的、二阶的力学系统(如一个带阻尼的旋转质量),用于验证从信号采集、处理器运算到作动器输出的整个数字控制链路的可行性。

平台搭建好的那天,陈锋将各项目组的核心成员都叫了过来。

简化版的“龙芯-IIA”芯片尚未流片回来,他们先用大量的分立元件模拟其核心功能,搭建了一个庞大的“模拟CPU”。粗糙的薄膜热电偶和改良的磁电传感器作为输入,那台响应迟缓的电液伺服阀驱动一个简单的液压缸作为输出。吴教授和赵建国编写的、极其简陋的控制软件,被手工“烧录”进用磁芯存储器模拟的ROM中。

整个系统看起来笨重、简陋、充满了各种临时飞线,仿佛一个巨大的科学怪人。

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