一個(gè)三流大學(xué)研究生的高科技創(chuàng )業(yè)夢(mèng)想
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1997從湖南來(lái)到蘭州,來(lái)到甘肅工業(yè)大學(xué)、這個(gè)偏僻西北很普通的三流工科學(xué)校讀本科,九年過(guò)去。自動(dòng)化本科畢業(yè)后,因為喜歡大海,就和朋友一起去了大連,在一個(gè)國有企業(yè)的研究所搞傳動(dòng)系統設計/研發(fā)工作,工作就是在已有的圖紙基礎上照葫蘆畫(huà)瓢,根據用戶(hù)要求稍作作改動(dòng),使用的產(chǎn)品基本上就是西門(mén)子/ABB這樣全球大企業(yè)的產(chǎn)品。這樣的工作與研發(fā)、創(chuàng )新沒(méi)有多大關(guān)系。當看到那些核心的產(chǎn)品:變頻電機,PLC,變頻器要從國外進(jìn)口時(shí),當看到一個(gè)大型的變頻器比一輛高檔進(jìn)口轎車(chē)還貴,而我們能做的只是生產(chǎn)一個(gè)鋼鐵外殼加上一些電纜時(shí),我很震驚,就想,中國電子產(chǎn)業(yè),制造產(chǎn)業(yè)都去那里了?
2002年8月,工作了一年多,干了5、6個(gè)訂單,很累,我實(shí)在不想做這樣的工作了,覺(jué)得盡是重復,還很繁瑣。我思考我該去做什么,我就想到了考研,說(shuō)實(shí)話(huà),我從來(lái)沒(méi)有想過(guò)我要去考研,我就覺(jué)得我因該去做實(shí)際的事情,我的腦子也不笨,沒(méi)有什么事情可以難倒我的。但是現在我覺(jué)得我因該提高自己,在理論上提高自己。我覺(jué)得我們不能只知道怎樣使用工具,這樣我們永遠只能是一個(gè)體力勞動(dòng)者,我們還要知道制造工具的原理,這樣我們才能生產(chǎn)出新工具來(lái),讓別人去使用,我們才能引領(lǐng)生產(chǎn)力的發(fā)展方向,或者至少在某一個(gè)方向是這樣。不然,我們永遠是體力勞動(dòng)者,讓別人交給我們勞動(dòng)工具,告訴怎樣去勞動(dòng),而他們只要在高高的技術(shù)壁壘保護下偶爾產(chǎn)生一下靈感的火花就足以模糊我們的心智。說(shuō)實(shí)話(huà),我非常喜歡我的自動(dòng)化專(zhuān)業(yè),我于是決定去考北航的控制理論與控制工程的研究生。當時(shí)我很窮,第一年每個(gè)月只有一千塊錢(qián),又欠別人的錢(qián),我幾乎沒(méi)有什么錢(qián)買(mǎi)什么參考書(shū),課本也是借的,就做課本上的題。向同學(xué)借一些復習資料。由于還要工作,沒(méi)有時(shí)間復習,只能晚上復習,真是很苦,四個(gè)月后,2003年1月,我參加了考試,只考了295分,沒(méi)辦法,本來(lái)就沒(méi)學(xué)好。不過(guò)總分已經(jīng)超過(guò)了國家 A類(lèi)線(xiàn)20分,但是北航是自定分數線(xiàn),他們定了300分。我沒(méi)有考上,只好又調劑到了我的母校:甘肅工業(yè)大學(xué)。此時(shí)我決定好好學(xué)習三年,不能再像本科那樣把不在乎,荒廢了學(xué)業(yè)。
2003年我們那一屆研究生有些幸運,那一年,我們電信學(xué)院與清華大學(xué)搞了一個(gè)教學(xué)項目,學(xué)校為提高青年教師的水平辦了一個(gè)所謂的“清華班”,由清華大學(xué)自動(dòng)化系的教授上研究生課,我們研究生也當然的成為授課的對象,當時(shí),《線(xiàn)性系統理論》由鄭大鐘教授講,《系統辨識》由肖德云教授講,《神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )與模糊控制》由張乃饒教授講,他們都是教材的作者,教學(xué)之認真若非親歷很難想象,《魯棒控制》由鐘宜生教授講,《故障診斷和容錯》由葉昊老師講,《現場(chǎng)總線(xiàn)》由陽(yáng)憲惠教授講,她還是我的老鄉呢。因為是集中時(shí)間授課,授課時(shí)間短,每門(mén)課程都在兩周左右的時(shí)間結束,那個(gè)時(shí)候每天上午、下午甚至晚上都排滿(mǎn)了課程,說(shuō)實(shí)話(huà),當時(shí)在課堂上不可能搞懂,但是課程講完后有很多的自學(xué)時(shí)間,留了很多的作業(yè)和實(shí)驗,可以慢慢的去消化,去做作業(yè)和做實(shí)驗,幾乎每天晚上都要學(xué)到11點(diǎn)多,10點(diǎn)鐘前在教室自習,10點(diǎn)后回到宿舍作仿真試驗,寫(xiě)算法,很多算法不允許使用Matlab的工具箱函數,例如:系統辨識要自己寫(xiě)各種最小二乘遞推算法,模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )也要改變結構和參數、控制器脫離工具箱函數。在本科時(shí)主要使用TC編程,接觸過(guò)Matlab,當時(shí)不懂,就覺(jué)得很厲害。通過(guò)“清華班”的高強度學(xué)習,以及數學(xué)基礎課、其他專(zhuān)業(yè)基礎課如《最優(yōu)控制》的學(xué)習后,我開(kāi)始慢慢覺(jué)得我的能力有了提高,對本學(xué)科的總體認識能力,對學(xué)科問(wèn)題的產(chǎn)生、問(wèn)題的提出、問(wèn)題的解決方法都有了一定的認識,特別是《線(xiàn)性系統理論》,700頁(yè)的書(shū),從第一頁(yè)到最后一頁(yè),我在三年中認真看了不下三遍(利用假期),上面幾乎所有公式我都推過(guò),幾乎所有的的題我都做了,大部分可以仿真的例子我也作了實(shí)驗。這本書(shū)很多部分內容都與chi-Tsong Chen(紐約州立大學(xué)石溪分校教授)寫(xiě)的《Linear SystemTheory and Design》這本書(shū)相關(guān),這或許與鄭大鐘教授在紐約州立大學(xué)石溪分校做過(guò)訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者有關(guān)系。這本書(shū)中也有些缺陷,有些問(wèn)題沒(méi)有說(shuō)清楚,還有些書(shū)寫(xiě)上的錯誤(因為公式非常多),例如:狀態(tài)反饋輸出調節器的綜合就沒(méi)有講清楚,這使 我覺(jué)得需要學(xué)習更為深入的內容,由上面提到的問(wèn)題,我選擇了著(zhù)名控制論專(zhuān)家Wonham(旺納姆)教授的書(shū)《線(xiàn)性多變量控制—一種幾何方法》,這本書(shū)的難度很大,很難讀,用的是抽象的幾何空間的方法,需要精通線(xiàn)性代數、抽象代數。這種抽象的好處就是很方便的給出問(wèn)題的綜合方法。在一個(gè)重要問(wèn)題:輸出調節綜合上,這本書(shū)寫(xiě)得很清晰,但非常難懂,書(shū)中給出的參考文獻特別是Francis教授及其與Wonham教授(他們都是多倫多大學(xué)的教授)合作寫(xiě)的幾篇文章無(wú)法得到,我于是給Francis教授寫(xiě)了一封信,一天后,教授給了我回信和文章。這讓我震驚,國外的教授與國內(大陸)的某些教授真是兩樣! 后來(lái)根據這本書(shū)和一些論文,我把《線(xiàn)性系統理論》中沒(méi)有講清楚的幾個(gè)問(wèn)題整理了清楚。
在研究生的第一學(xué)期結束的時(shí)候,也就是2004年初,我無(wú)意看到了一篇發(fā)表在《中國科學(xué)》上的文章:《四級倒立擺的變論域自適應模糊控制》,作者李洪興教授,這是全世界首次實(shí)現四級倒立擺控制這個(gè)極為困難的控制難題,這一成果將在一般和尖端領(lǐng)域有著(zhù)極為廣闊的應用。這個(gè)這篇文章勾起了我很大的興趣。第二學(xué)期期末的時(shí)候,我的Matlab水平有了很大的提高,我決定試一試,仿照文章做一下仿真,然而真正做起來(lái)后遇到了很多困難,畢竟根據一篇文章來(lái)做仿真還是有難度的,系統和控制器都很復雜,我花了近兩個(gè)星期的時(shí)間搭建倒立擺的Simulink 模型,每天要工作10個(gè)小時(shí)以上,大量繁瑣的參數計算。我又花了一個(gè)多星期設計模糊控制器,因為那是一個(gè)自適應模糊控制器,要設計一個(gè)完全脫離工具箱的模糊控制器,就要首先生成一個(gè)基本模糊控制器,再填入具體參數,再改進(jìn)控制器結構,最后生成一個(gè)模塊。當一切都做好后,仿真結果卻不對,我很受打擊,每天都反復作仿真,反復修改,晚上在回宿舍的路上冥思苦想到底問(wèn)題在哪里,突然有一天仿真結果出來(lái)了,和論文中的一樣!那一刻我真是高興極了!這樣的文章才叫真正的文章!接下來(lái)我休息了一個(gè)星期,我又有了一個(gè)想法,我想,是否能夠用硬件去做一下模糊控制器的實(shí)現?首先我想到,對于倒立擺這樣復雜的控制對象,對于這樣復雜的控制器設計,什么樣的硬件才能滿(mǎn)足要求?單片機肯定不行,一是運算速度不夠,二是要寫(xiě)出這樣復雜的控制器C算法難度太大,耗時(shí)太長(cháng)。我決定使用高性能DSP(數字信號處理器),我選擇了TI(德州儀器)的開(kāi)發(fā)套件:TMS320C6000 ,其最強的C6713DSP芯片,具有每秒13.5億次的浮點(diǎn)運算能力。使用這個(gè)開(kāi)發(fā)板的最大好處就是可以和Matlab結合,使用Matlab 的集成工具,直接由仿真的Simulink模型生成DSP芯片的可執行代碼!使得控制器硬件代碼生成過(guò)程簡(jiǎn)化。但是這個(gè)過(guò)程說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難,如此復雜的控制器能否順利生成代碼?也是一個(gè)大問(wèn)題。經(jīng)歷很多次的失敗,終于生成了無(wú)錯誤的DSP 代碼,Matlab再次顯示了它的強大,它讓人佩服。代碼的生成是重要的一步,下一步要證明代碼是否能正確運行,由于沒(méi)有四級倒立擺可供使用,試驗就不可能做成一個(gè)閉環(huán)控制系統,因此只能做開(kāi)環(huán)試驗:即首先由Matlab仿真得到數據,保存起來(lái),然后使用RTDX(實(shí)時(shí)數據交換)技術(shù),以一定的頻率從計算機向DSP傳送仿真時(shí)的輸入數據,DSP的控制器代碼處理輸入數據,得到一個(gè)控制器輸出數據,比較控制器的輸出數據和仿真時(shí)的輸出數據,看兩者結果是否相同,這樣就可以驗證在一定采樣頻率下控制器DSP硬件實(shí)現的可行性。我分別作了采樣周期為0.01秒和0.001秒的試驗,在0.01秒采樣周期實(shí)驗時(shí),得到的結果和仿真數據完全一樣,在0.001秒采樣周期實(shí)驗時(shí),得到的結果和仿真數據至少在小數點(diǎn)10位后面是一樣的,結果令人驚訝,這說(shuō)明:一,DSP的控制器代碼生成是正確的!二,在很高的采樣頻率下(對于控制系統來(lái)說(shuō),0.01和0.001是很高的采樣周期),DSP能以很高的精度來(lái)完成模糊控制器硬件實(shí)現。這說(shuō)明,在可行性上,控制器的DSP實(shí)現是沒(méi)有問(wèn)題的,甚至是一個(gè)相對簡(jiǎn)單、流程化,真實(shí)控制效果更好的一種實(shí)現方法。當然要在實(shí)際中可用,還有很多的工作要做。在完成了以上的工作后,我決定再做一下三級、五級倒立擺以及柔性連接倒立擺的仿真實(shí)驗,當然在方法上沒(méi)有什么改進(jìn),最終我也完成了這樣的實(shí)驗。在2005的《控制與決策》雜志上,發(fā)表了羅成等人的關(guān)于五級倒立擺仿真的文章《基于LQR和模糊插值的五級倒立擺控制》,總體上來(lái)講, 這篇文章沒(méi)有什么大的新意。
完成上述的實(shí)驗后,我再也沒(méi)有做有關(guān)倒立擺控制方面的東西,2005初年的時(shí)候,導師申請了教育部春暉計劃的一個(gè)項目,做長(cháng)輸管道(特別是天然氣)泄漏檢測與定位系統研究和開(kāi)發(fā),我開(kāi)始做軟件系統的開(kāi)發(fā),導師只有兩個(gè)研究生,另一個(gè)是女的,我只有一個(gè)人做開(kāi)發(fā),當時(shí)不懂c++,不會(huì )使用VC++6.0,只在本科時(shí)候寫(xiě)過(guò)C算法和匯編,都忘得差不多了。我直接從C++學(xué)起,同時(shí)開(kāi)始使用VC++6.0,自己捉摸,首先我在一個(gè)多月內把一本C++ 的書(shū)看完,把書(shū)上大部分例子的程序調試完。這個(gè)過(guò)程也熟悉了VC++6.0編譯器的使用,接下來(lái)要做兩部分:一,算法開(kāi)發(fā),二,軟件界面開(kāi)發(fā)。 算法包括:小波分析算法,SPRT(優(yōu)化序列分析)算法,這是最主要的兩個(gè)算法。軟件界面設計也很重要,你要從使用者的角度來(lái)看問(wèn)題,要把一切復雜工作隱藏起來(lái),只提供一個(gè)簡(jiǎn)單方便的用戶(hù)界面。事實(shí)上,做實(shí)際工作與搞理論研究是非常不一樣的,實(shí)際遇到的問(wèn)題何其之多,每天要工作10多個(gè)小時(shí),一個(gè)人做太孤單,又沒(méi)有人可幫助,一個(gè)問(wèn)題好幾天,甚至好幾星期不能解決,那種感覺(jué)會(huì )無(wú)比沮喪,信心受盡打擊,如果沒(méi)有堅強的意志是不可能堅持下去的,看MSDN太慢,有什么問(wèn)題我就在網(wǎng)上找,或是在CSDN社區里面向高手提問(wèn),其間酸甜苦辣經(jīng)歷真是一言難盡。最終我完成了算法和軟件界面的開(kāi)發(fā)并結合了二者。多線(xiàn)程的問(wèn)題由于沒(méi)有時(shí)間和非常繁瑣而沒(méi)有去做,但是多線(xiàn)程很重要。在這期間,不寫(xiě)程序的時(shí)候就看數學(xué)書(shū),看控制理論方面的書(shū),那是我的興趣所在,下面是三年中所看的主要書(shū)籍,看這些書(shū)耗費我三年中所有的時(shí)間。
主修課程: 矩陣理論、泛函分析、隨機過(guò)程、線(xiàn)性系統理論、最優(yōu)控制、
魯棒控制,數字信號處理、時(shí)頻分析、系統辯識、故障診斷與容錯控制。
自學(xué)課程: 線(xiàn)性代數、高等代數、抽象代數、微分幾何、非線(xiàn)性控制系統理論(Isidori)、 線(xiàn)性多變量控制(Wonham)、小波分析。C++,VC++程序設計。
課外閱讀: 數學(xué)史,世界百名數學(xué)家傳記等。
在剛開(kāi)始上學(xué)的時(shí)候,我就決定,研究生不讀完我不找工作,我要好好利用這三年的時(shí)間學(xué)習,靜下來(lái)看自己喜歡的書(shū),作自己喜歡的事??飚厴I(yè)時(shí),我給北京恒潤科技有限公司(做國外專(zhuān)業(yè)軟件如Matlab的代理和電氣、電子、軍工產(chǎn)品方面的技術(shù)咨詢(xún)、研發(fā)),給深圳固高科技(做運動(dòng)控制系統開(kāi)發(fā),如倒立擺) 發(fā)了簡(jiǎn)歷,但是沒(méi)有得他們的理睬。這讓我有些失望,甚至生氣,我就想,為什么要讓別人來(lái)招聘我?我為什不自己成立一個(gè)公司?可是,如果成立公司,我們該做什么產(chǎn)品?能不能做?產(chǎn)品有沒(méi)有市場(chǎng)?還有將來(lái)的發(fā)展前景怎樣?這些都是問(wèn)題。這個(gè)時(shí)候,我突然想到了我曾經(jīng)做過(guò)的有關(guān)倒立擺的工作,在2005年,我的導師主管的先進(jìn)控制實(shí)驗室購買(mǎi)過(guò)固高的兩臺直線(xiàn)二級倒立擺,由于我那個(gè)時(shí)候在做軟件開(kāi)發(fā),對倒立擺已經(jīng)沒(méi)有了什么興趣,可是這個(gè)時(shí)候,我覺(jué)得我想做倒立擺的產(chǎn)品,我能夠做倒立擺產(chǎn)品。
一個(gè)星期以來(lái),我在實(shí)驗室深入了解了倒立擺設備,它的硬件配置,硬件選型,軟件設計,控制算法設計。我又查閱了大量的網(wǎng)絡(luò )資料,了解倒立擺的產(chǎn)品市場(chǎng)現狀,產(chǎn)品價(jià)格,生產(chǎn)廠(chǎng)家供貨和現狀,。我又查閱了這兩年來(lái)有關(guān)倒立擺控制發(fā)展方面的論文,加上我以前看過(guò)的論文,了解了新的控制算法實(shí)現現狀。我又思考倒立擺設備將來(lái)的發(fā)展,將來(lái)的需求,經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的深入思考,我覺(jué)得做倒立擺方面的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是可行的。我開(kāi)始制定一個(gè)創(chuàng )業(yè)計劃書(shū)。一個(gè)以生產(chǎn)教學(xué)科研儀器:倒立擺,開(kāi)始的創(chuàng )業(yè)計劃。
二,創(chuàng ) 業(yè) 計 劃 分 析
一:現階段的倒立擺產(chǎn)品市場(chǎng)(以直線(xiàn)型倒立擺為例)
公司1: 上海寶徠科技開(kāi)發(fā)有限公司
產(chǎn)品類(lèi)型: 一級倒立擺、二級倒立擺
主要組成模塊:IP02,擺體模塊,編碼器,伺服電機,數據采集卡,功率驅動(dòng)模塊
制造廠(chǎng)家: 加拿大Quanser(寬射)
公司評價(jià): 公司沒(méi)有開(kāi)發(fā)倒立擺系統的能力,高性能產(chǎn)品代理國外。有自己的一系列國產(chǎn)化產(chǎn)品,但技術(shù),產(chǎn)品都很一般。
公司2: 深圳固高科技有限公司
主要組成模塊:擺體模塊,編碼器,伺服電機,控制器板卡模塊,功率驅動(dòng)模塊
產(chǎn)品類(lèi)型: 一到四級倒立擺
制造廠(chǎng)家: 運動(dòng)控制板卡由固高公司自己開(kāi)發(fā),外圍組件模塊購買(mǎi)國外產(chǎn)品
公司評價(jià): 是目前國內自動(dòng)化實(shí)驗、教學(xué)、應用產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)能力最強的公司,公司知名度高,產(chǎn)品豐富, 功能多。主要供應一、二級倒立擺,三、四級倒立擺生產(chǎn)和需求現狀不清楚。
公司3: 深圳科萊德公司
產(chǎn)品類(lèi)型: 一級、二級、多級倒立擺
制造廠(chǎng)家: 國外
公司評價(jià):此公司沒(méi)有研發(fā)能力,沒(méi)有自主產(chǎn)品,只在公司網(wǎng)頁(yè)上說(shuō)明提供倒立擺產(chǎn)品,未見(jiàn)實(shí)物圖片。
二,倒立擺產(chǎn)品的市場(chǎng)需求分析
1, 倒立擺是自控專(zhuān)業(yè)的經(jīng)典實(shí)驗設備之一,隨著(zhù)高校規模的擴大,地方性大學(xué),專(zhuān)科學(xué)校的升級,專(zhuān)業(yè)性學(xué)校向綜合發(fā)展,工科專(zhuān)業(yè)的增多,大量學(xué)校有配置實(shí)驗設備的需要。
2, 在已有的工科院校中,由于本科生/研究生人數的擴招。學(xué)校在增添新實(shí)驗室,增加實(shí)驗項目,提高實(shí)驗設備水平上有需求。
3, 高端倒立擺,如三級、四級、柔性連接,平面倒立擺的生產(chǎn),控制算法的開(kāi)發(fā)是倒立擺的發(fā)展方向,也是高校,研究所的需求方向。
4.倒立擺產(chǎn)品目前還不是一個(gè)競爭市場(chǎng),很少的制造廠(chǎng)家,高端產(chǎn)品尤其少,很多的硬件和算法實(shí)現難度較大,還在實(shí)驗室階段,因而沒(méi)有批量生產(chǎn)和需求能力,因而加快算法開(kāi)發(fā)很重要。
三,倒立擺產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的技術(shù)可行性分析
硬件方面:外圍設備如伺服電機、擺體、傳感器有成熟的國外產(chǎn)品可供選用。在控制器硬件設計方面,可自主開(kāi)發(fā),也可與硬件供應商(如合眾達)合作開(kāi)發(fā)符合特定要求的硬件設計,這方面不存在問(wèn)題。
軟件方面:以強大的Matlab軟件為基礎,可實(shí)現基于多種算法開(kāi)發(fā)的一整套解決方案。也可根據控制器硬件的不同(如選用單片機)開(kāi)發(fā)自主控制軟件。這方面是可行的。
算法開(kāi)發(fā)方面:這是最核心的部分,開(kāi)發(fā)能控制高端倒立擺的控制算法,如模糊控制,先進(jìn)模糊控制,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、變結構控制算法。以?xún)?yōu)秀的國內外研究論文為基礎,依靠?jì)?yōu)秀的研究、開(kāi)發(fā)人才,去實(shí)現這些算法。
目前的基礎是:基于變論域自適應模糊控制的直線(xiàn)三級、四級倒立擺已經(jīng)成功實(shí)現了仿真研 究,成功完成了控制器DSP硬件實(shí)現的可行性初步論證研究,完成了直線(xiàn)五級倒立擺的仿真研究。
人才需求:需要各方面的優(yōu)秀人才,綜合性人才,例如:有很好的數學(xué)、控制理論基礎,有很好的Matlab仿真研究能力,懂嵌入式C算法開(kāi)發(fā),有可視化應用軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗等,考慮到每年都有大量的理工類(lèi)畢業(yè)人才,人才將不成問(wèn)題。
四,倒立擺產(chǎn)品(或我們)的發(fā)展方向
硬件方面:
1.產(chǎn)品類(lèi)型:直線(xiàn)三級,四級,柔性連接,平面倒立擺等高端產(chǎn)品,關(guān)鍵是產(chǎn)品的高可靠性,高質(zhì)量。
2.外圍模塊:國外的設備是首選,但是非關(guān)鍵部件也可以考慮國產(chǎn)設備,以降低價(jià)格。
3. 控制器: 硬件升級,選用高性能的DSP芯片,高精度的IO芯片,以適應復雜系統的控制,隨著(zhù)芯片價(jià)格,性能的提高,控制器的性能提高,價(jià)格下降,能夠滿(mǎn)足復雜算法的開(kāi)發(fā)需要。
軟件方面:
1.控制軟件:以Matlab為主,開(kāi)發(fā)難度小,先進(jìn)算法前期仿真、實(shí)現方便,成熟后,也可脫離Matlab,自主開(kāi)發(fā)可視化的控制軟件。
2. 控制算法: 提供極點(diǎn)配置、LQR、基本模糊控制、先進(jìn)模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、變結構等算法開(kāi)發(fā)的解決方案。自主開(kāi)發(fā)并提供滿(mǎn)足各種控制要求的算法源代碼,這樣高端產(chǎn)品才有需求。
五,對手的實(shí)力以及我們的思考
國外:無(wú)論是在外圍硬件還是在控制器硬件上,我們都需要依靠國外的產(chǎn)品,他們的優(yōu)勢 明顯。我們的優(yōu)勢在于控制算法(世界領(lǐng)先)、市場(chǎng)需求。
固高公司:固高公司有很強的研發(fā)能力,有雄厚的資金,有很好的市場(chǎng)影響力,面對它我們幾乎沒(méi)有任何優(yōu)勢,但是也要看到倒立擺(或者實(shí)驗、教學(xué)儀器)是一個(gè)市場(chǎng)產(chǎn)品,不是一個(gè)壟斷行業(yè),不能由一家或幾家公司壟斷。自動(dòng)化技術(shù)是影響國家競爭力的核心技術(shù)之一,中國發(fā)展的希望是更多的私營(yíng)高科技企業(yè)的出現,只有本土高科技產(chǎn)業(yè)出現百花齊放的局面,國家提出的自主創(chuàng )新的強國之路才能走下去。目前的中國,就業(yè)競爭激烈,很多的人才沒(méi)有真正發(fā)揮其才能,廣納有夢(mèng)想、不甘平庸的人才,是可以有所作為的,民間的力量只有自立、自強才有出路。
六,創(chuàng )業(yè)計劃步驟的初步設想。
第一步:前期的資金投入。所要做的是購買(mǎi)外圍硬件,設計高性能DSP控制器硬件。下圖給出硬件配置(由于需要圖示,所以硬件配置圖表取消),總體投入在1-2萬(wàn)元以上。
第二步:完成直線(xiàn)四級倒立擺的實(shí)物控制實(shí)驗,這是最重要的前期工作,一旦實(shí)物控制實(shí)驗成功,在核心技術(shù)上就有了與固高競爭的資本,這方面的工作已經(jīng)有了很好的基礎,所要做的是完成變論域自適應模糊控制器算法的轉工作,生成適合倒立擺閉環(huán)控制的DSP算法,設計適合四級倒立擺閉環(huán)實(shí)物控制的DSP控制器。四級倒立擺的閉環(huán)實(shí)物控制在2002年由李洪興教授領(lǐng)導的實(shí)驗室在全球首次實(shí)現,因此在理論上是沒(méi)有風(fēng)險的,但在具體實(shí)踐上還有很多的困難、問(wèn)題需要攻克。
第三步:尋找投資資金,尋找研發(fā)人才(不需要很多),一方面:完善產(chǎn)品軟件的功能開(kāi)發(fā),更多算法的開(kāi)發(fā),實(shí)現倒立擺產(chǎn)品系列化開(kāi)發(fā),實(shí)現硬件的多樣化設計,例如:開(kāi)發(fā)基于低檔DSP 或單片機的控制器算法以及控制器硬件,降低倒立擺成本,提高倒立擺可靠性設計。另一方面:實(shí)現批量生產(chǎn),尋找和開(kāi)拓產(chǎn)品市場(chǎng)。
第四步:如果有這一步的話(huà),公司已經(jīng)生存了下來(lái)。這一步才是真正的開(kāi)始,將來(lái)怎樣還是未知。
七,創(chuàng )業(yè)風(fēng)險分析
技術(shù)風(fēng)險: 倒立擺產(chǎn)品具有專(zhuān)業(yè)性,有著(zhù)一定的技術(shù)壁壘,但是作為一個(gè)市場(chǎng)化的產(chǎn)品,它的硬件需求、基本控制算法的開(kāi)發(fā)都是成熟的,這方面沒(méi)有風(fēng)險。不成熟部分在于高端產(chǎn)品,先進(jìn)控制算法的開(kāi)發(fā)部分,因此,高端產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)存在一定的風(fēng)險,高端產(chǎn)品的實(shí)物控制實(shí)現是主要的風(fēng)險,例如:四級倒立擺的實(shí)物控制實(shí)現。但是這方面的工作并不是探索性的研究,而是在理論、實(shí)踐上都有很好的基礎下的工作,因此只要有人才,下定決心搞開(kāi)發(fā),成功地可能性是非常大,并且前期資金的投入并不多。
市場(chǎng)風(fēng)險: 市場(chǎng)風(fēng)險的根源還是來(lái)自我們的產(chǎn)品,關(guān)鍵是我們的產(chǎn)品是否有競爭力?無(wú)論是在技術(shù)上,還是在產(chǎn)品價(jià)格、種類(lèi),滿(mǎn)足用戶(hù)要求上。我們不求每個(gè)方面最好,但在某些方面要有特點(diǎn),要有競爭力,比如,我們的產(chǎn)品提供更為先進(jìn)、多樣的算法,滿(mǎn)足更為尖端研究的需要,在性?xún)r(jià)比上也可提高。這方面關(guān)鍵是人才。有人才就有競爭力。毫無(wú)疑問(wèn),市場(chǎng)是有需求和前景的,而且需求將會(huì )增長(cháng)。
八:目前的技術(shù)基礎(有關(guān)我的工作)
一級、二級倒立擺: 極點(diǎn)配置、LQR控制器的實(shí)物控制,基本模糊控制、變論域自適應 模糊控制的仿真實(shí)驗。熟悉倒立擺實(shí)物系統(固高產(chǎn)品)的硬件配置,算法開(kāi)發(fā)流程。
三級、四級倒立擺: 變論域自適應模糊控制的仿真研究;變論域自適應模糊控制器的DSP硬件實(shí)現的可行性初步研究,控制器DSP硬件設計初步設計。
五級倒立擺: 五級倒立擺變論域自適應模糊控制的仿真研究。
九,需要的各方面人才:
理論基礎:有好的數學(xué)功底,有好的控制理功底,會(huì )運用理論分析問(wèn)題,例如,會(huì )運用分析力學(xué)建立模型。
Matlab: 精通Matalb,有很好Simulink仿真能力,有很好的Matlab編程能力。
C/C++/VC++程序開(kāi)發(fā): 有很好的C/C++算法編程能力,有桌面軟件開(kāi)發(fā)能力。
單片機/DSP: 單片機/DSP 開(kāi)發(fā)板的設計, 很強的C語(yǔ)言程序的編寫(xiě)能力
興趣: 對技術(shù)的興趣。
十,我的夢(mèng)想
1, 成立一個(gè)公司,做控制理論應用方面研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā),做尖端控制方面的研究和咨詢(xún),現在的世界是以企業(yè)為主體的科技研發(fā)和競爭,這種模式的優(yōu)點(diǎn)是明顯的,例如,美國生產(chǎn)的一種高科技電動(dòng)代步工具“Segway”,事實(shí)上是一個(gè)一級倒立擺方面的應用,如果不是企業(yè)去做,這樣的產(chǎn)品是不會(huì )出現在市場(chǎng)上的。同時(shí),公司也要廣納人才,記得我們的前輩曾國藩說(shuō)過(guò):天下事天下人辦。廣納天下的人才,形成團隊,讓每個(gè)人各盡其材,實(shí)現其人生價(jià)值。
2, 希望國家出現更多有技術(shù)追求、有夢(mèng)想的高科技公司,讓國家看到希望,為社會(huì )創(chuàng )造價(jià)值,改善人們的生活。也為更多有才能的人提供機會(huì )。
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