前沿科学实验室。
对于【北辰投资】公司组建后,交给徐志军,吩咐他收购企鹅公司的股份、投资国内互联头部企业……然后就是:买矿!
之后韩文韬就没关心了。
他一边研究电池技术,一边和院士团队,解决五轴机床数控系统的问题。
目前,数控系统非常快,而且已经走到尾声。
韩文韬在的电池研究也已经取得一些成果。
同时,他在五轴机床数控系统快完成的时候,也想尝试一个新的技术。
所以他拉来数学算法的杨院士、以及软件编程的孙院士,一起解决‘磁悬浮技术在五轴、多轴机床上应用的问题’。
“你制作的永磁体,几乎已经达到完美的程度了!”
“磁场分布非常均匀,能最大程度消除因磁场不均匀导致的振动谐波。”
“使用人造金刚石拉丝模,制造的线圈,也已经达到目前技术的极限!”
“内部陶瓷球轴承,也是天才一般的想法……抗压强度是传统轴承的近10倍,即使突然断电或控制系统故障,转子以每分钟10万转的速度直接砸在上面,也能安然无恙。”
“算法方面我们已经做到极限,软件控制方面……你和孙院士也已经做到极致了。”
“这一套磁悬浮系统,想要取代五轴机床内精度系统,还有很长一段路要走!!”
3月份,杨院士他们就完成了五轴机床各种参数、数据、算法、逻辑的整理再编译工作。
得到了核心的参数、数据、算法和逻辑后,编写出属于我们自己的数控程序。
结合这一套逻辑,加入大量数据,在一台国产五轴机床上进行了测试!
结果是:完美!
近乎完美!
唯一的问题,就是这些数据,是来自于一台西门子中小型的机床……很多参数、数据、算法,在大型机床上,就没有用了。
但这个问题……其实不算问题。
从西门子五轴机床中,得到最核心的技术,是——逻辑!
是几十年来,西门子这种顶尖机床公司,在机床运行过程中,如何解决各种问题的——逻辑!
有了这一套逻辑……今后五轴、多轴机床,运行中遇到问题,我们可以自己去解决。
每次解决完成,会成为我们自己的数据。
成为下一代数控系统、下一代机床迭代的重要数据!!
有了这一套核心参数、数据、算法和逻辑。
即便将这一台数控系统,用在大型机床、超大型机床上……也只需要补充、更换相关的参数、数据、调整算法就行。
真正核心的骨架和逻辑,是通用的!
之后这段时间,团队大部分人已经完成工作,回到自己研究所、实验室岗位。
还有一些人没有走,那就是孙院士带来的软件团队……以及杨院士自己数学团队。
和韩文韬一起,完善五轴机床的整个数控系统!
之前弄出来,只是核心的参数、数据、算法、逻辑……是数控系统的骨骼!
整个数控系统开发也是需要人手和时间的。
这期间,韩文韬又有了新的想法,或者说……尝试。
他弄了一套磁悬浮系统,想尝试用在五轴机床中,以取代五轴机床精度系统。
事实证明……这个想法是有一定可取性的:传统的机械传动,机械导轨、轴承和丝杠之间的物理接触来传递力。
但凡物理接触,就会有摩擦、间隙和振动。
而磁悬浮技术结合直线电机,可以直接实现“悬浮在空中,直接驱动”的理想状态,实现理论上零摩擦、零磨损的完美状态。
如此一来,机床加工时,传感器会实时检测到刀具加工微小的振动,控制系统在微秒级内调整轴承的电磁力,从相反方向施加一个力来主动抵消振动。
能在切削的瞬间,根据材料的硬度动态调整,做出最优的切削动作。
彻底抑制颤振。
加工出完美的镜面。
想法很好!
韩文韬甚至用【原子重组】的能力,通过原子微观视角,加工出非常优秀的永磁体、陶瓷球轴承、以及人造金刚石最新的拉丝模,造出了线圈!
整个磁悬浮系统,在机床上表现确实……还不错!
但要真正取代传统机床精度系统,真正商用……几乎不可能!
“这一套磁悬浮技术,韩同学的硬件、杨院士团队的算法、我们团队和韩文韬同学一同完善的软件控制系统……可以说都达到了如今能做的完美状态。”
“之所以达不到我们的要求,除了硬件需要提升之外……还有最核心的一个问题:芯片!”
磁悬浮本身是一种“静不稳定”系统。
它天生就想“吸死”或“飞走”。
这种情况下,就需要一套极其复杂的主动控制系统,以每秒上万次的频率,精确调整成千上万个电磁铁的电流,才能让它稳定悬浮。
如此一来。
在五轴机床中加入这一套磁悬浮技术:
采样的时候,传感器需要以极高的频率每10微秒到100微秒,就要完成一次位置测量。
将测量到的位置与目标位置对比,计算出需要施加多大的电磁力来纠正偏。
这一步涉及复杂的pId控制、前馈补偿、解耦运算,甚至是模型预测控制……
杨院士团队做了很大努力,可最终还是需要芯片去计算。
然后是电流输出控制:将控制算法算出的力,转化为对应电磁线圈的实时电流,让磁悬浮系统始终稳定运行!
这意味着,控制周期要控制在50微秒甚至更短。
50微秒内,芯片必须完成采样、运算、输出全套动作……还需要硬实时的确定性和极低的延迟。
目前工业控制领域,是德州仪器生产的最顶尖芯片,主频:约200mhz-300mhz,浮点运算能力:约1 GFLopS(十亿次浮点运算/秒)。
机床数控系统使用的是运动控制ASIc或FpGA,搭配powerpc或Intel 486/586级别的cpU。
就目前这个时代的芯片,要实现五轴或者多轴机床,磁悬浮系统的导轨和‘智能主轴系统’。
——痴心妄想。
“哎……先当做技术储备吧!”
韩文韬有些无奈,他是有想过,芯片算力不足的问题。
这一套磁悬浮技术,硬件方面他已经做到目前技术能做到极致。
甚至目前技术都造不出来。
只能是韩文韬亲自弄,才能复现。
算法领域,杨院士团队负责……软件方面,韩文韬自己作为重生者+孙院士团队。
整个控制系统,可以说已经是目前,全世界能做到的天花板级别。
依旧没法用在五轴、多轴联动机床上。
“这方面的技术前景很广阔……五轴、多轴机床是不用想了!”
“这一套磁悬浮技术用在三轴上,现在的芯片还是勉强能用,可以控制三轴联动,进行传统的丝杠传动加工。”
“五轴、多轴联动的实时补偿是不用想了,只有等芯片性能提升上来,最好是自己设计一枚芯片……”
主要用于控制磁悬浮,买其他公司的芯片,很多功能不专注于磁悬浮的控制和计算,发布会不出全部的性能,很多性能都是浪费的。
“已经在布局了,联合蜀汉大学、电科大学,成立了新的前沿科学实验室,布局芯片设计了 ……先慢慢来吧!”
2月大年过后,韩文韬返回蜀汉市这段时间,也不是什么都没做,就关注米股纳指和科技股去了。
金融方面,不用他盯得太紧……他可以处理其他事情。
目前在弄磁悬浮技术、芯片设计、半导体布局、投资公司、拿下企鹅股份……都是这段时间在做的事情。