四合院：开局截胡小鬼子黄金！ 作者:佚名
    第263章 软体定义硬体
    厂房的另一头，“数控补偿小组”的工作区，气氛同样火热。
    十几台国產的计算机，围成一圈。一群平均年龄不到三十岁的年轻工程师，正围著一台从德国运来的dmg-50样机，激烈地討论著。
    当李卫国拿著那份“0.5微米”的检测报告，走进工作区时，所有人都安静了下来，目光齐刷刷地，聚焦在了他的身上。
    “同志们！”李卫国高高举起手中的报告，声音洪亮，“我宣布，『標准导轨』，研製成功！精度，0.5微米！”
    短暂的寂静后，整个工作区，爆发出了一阵雷鸣般的欢呼。
    “成功了！我们成功了！”
    “太好了！『尺子』终於有了！”
    年轻的工程师们，互相拥抱著，庆祝著这个来之不易的胜利。他们比任何人都清楚，这根“標准导轨”的成功，对他们的工作，意味著什么。
    这意味著，他们一直停留在理论和模擬阶段的“软体补偿”方案，终於可以，进入到实际的，上机联调阶段了。
    王浩也在这群人里。他虽然是“盘古中心”的负责人，但也被龙建国任命为新成立的“cad攻关小组”的牵头人。
    而“软体补偿”算法，正是未来eda软体中，最底层的核心技术之一。所以，他也经常跑到这边来，参与討论。
    “李总工！”王浩从人群中挤了出来，激动地说道，“那我们现在，是不是可以……”
    “没错！”李卫国大手一挥，“马上开始！把那根『宝贝疙瘩』，给我小心地，抬过来！安装到我们自己的那台试验工具机上！”
    “是！”
    几个早就按捺不住的年轻人，立刻冲了出去。
    没过多久，那根在红丝绒的包裹下，显得神圣无比的“標准导割”，就被小心翼翼地，抬了过来，並被精確地，安装到了旁边一台国產的三轴工具机的床身上。
    这台工具机，是他们这几个月，用国產的零件，仿照dmg-50的结构，组装起来的。它的硬体精度，很差，导轨的误差，甚至超过了十个微米。
    但今天，他们就要用“软体”的力量，来创造一个奇蹟。
    一名工程师，將一个他们自己研製的，简易的电子探针，安装到了工具机的主轴上。
    这个探针的原理很简单，就是利用电感的变化，来检测探针头部，与金属表面之间，极其微小的距离变化。
    一切准备就绪。
    负责编程的工程师，在计算机上，敲下了一行指令。
    “嗡——”
    工具机的主轴，开始缓缓移动。那个电子探针，就像一个盲人的手指，开始沿著那根0.5微米精度的“標准导轨”，从头到尾，慢慢地，“抚摸”了一遍。
    与此同时，旁边的计算机屏幕上，一条曲线，正在被实时地绘製出来。
    这条曲线，上下起伏，记录下了工具机在运动过程中，每一个坐標点上，由於自身机械结构缺陷，而產生的，微米级的运动误差。
    “这就是我们这台工具机的『病歷』。”舒马赫不知道什么时候，也来到了现场。他看著屏幕上的那条误差曲线，对围在旁边的中国工程师们说道。
    “它告诉我们，这台工具机，在走到哪个位置的时候，会『向左拐』两个微米，在哪个位置，又会『向下沉』三个微米。”
    “而你们现在要做的，就是开一副『药方』。让电脑，在工具机走到那个会『向左拐』的位置之前，提前给它一个『向右拐』两微米的指令。”
    “这样，一正一负，两个动作，互相抵消。最终，它的实际运动轨跡，就是一条，完美的直线。”
    舒马赫用最通俗易懂的语言，解释了“软体补偿”的核心原理。
    在场的年轻人们，都听得两眼放光。
    这种“用软体的智能，来弥补硬体的不足”的思想，对他们来说，简直是打开了一扇，通往新世界的大门。
    数据採集，很快就完成了。
    接下来，就是最关键的，算法验证。
    负责算法的组长，深吸一口气，在计算机上，调出了他们这一个月来，熬了无数个通宵，编写出来的第一版补偿程序。
    “开始吧。”李卫国沉声说道。
    “是！”
    组长敲下了回车键。
    工具机再次启动。
    这一次，主轴上安装的，不再是探针，而是一把锋利的，用於金属刻划的刻刀。
    床身上，固定著一块表面经过精磨的，平整的钢板。
    所有人都屏住了呼吸，牢牢地盯著那把刻刀。
    只见刻刀，在钢板上，缓缓地，划出了一条长长的，笔直的线。
    从肉眼上看，这条线，完美无瑕。
    但真正的结果，还需要用仪器来检测。
    一名工程师，拿著一台高倍率的，带刻度尺的显微镜，凑了上去，仔细地观察著那条刻线。
    所有人的心，都提到了嗓子眼。
    过了足足一分钟，那名工程师才抬起头，脸上带著激动，但又有一丝遗憾。
    “报告！刻线的直线度误差……大约在三个微米！”
    三个微米！
    这个结果，让现场响起了一阵小小的骚动。
    要知道，这台工具机本身的硬体误差，超过了十个微米。而现在，仅仅通过软体的补偿，就將误差，缩小到了三个微米！
    这绝对是一个，巨大的进步！
    但，这还不够。
    图纸的要求，是一个微米。
    “问题出在哪里？”李卫国皱著眉头问道。
    负责算法的组长，脸涨得通红，额头上渗出了汗珠。
    “李总工，我们的算法模型，可能……可能太简单了。我们只考虑了x轴和y轴的线性误差，但是，工具机在运动中，还会產生因为振动、热变形等因素，造成的非线性误差。我们的计算机算力，也不够，无法进行更复杂的，实时动態补偿……”
    就在眾人一筹莫展之际，舒马赫走了过去。
    他拿过一张纸，在上面画了几个公式。
    “你们的思路，是对的。但是，你们的数学工具，用得还不够好。”
    他指著纸上的公式说道，“对於这种复杂的，非线性系统，你们可以试试，引入『傅立叶变换』，把时域的误差信號，转换到频域去分析。这样，你们就能很清楚地看到，误差主要是由哪些频率的振动引起的。”
    “然后，再针对这些主要的干扰频率，设计一个『数字滤波器』。把这些『噪音』，从你们的补偿信號里，过滤掉。”
    “至於算力问题，这確实是个麻烦。但是，聪明的程式设计师，从来不会抱怨工具不好。他们会想办法，用更高效的算法，来榨乾硬体的，每一分性能。”
    “比如，你们可以试试，用『查表法』，代替一部分实时计算。提前把一些常用的补偿数值，算好，存在一个表里。用的时候，直接去查，而不是现场去算。这会大大提高你们的，运算效率。”
    舒马赫的这番话，不长，但每一个字，都像是一把钥匙，打开了这些年轻工程师们，脑海中的一扇扇大门。
    傅立叶变换！数字滤波器！查表法！
    这些在大学课堂上，学过的，看似枯燥的数学和计算机理论，原来，可以这样，被应用到实际的工程问题中！
    王浩站在旁边，听得心潮澎湃。
    他终於深刻地理解了，龙先生当初，执意要花天价，把舒马赫这样的人，请到中国来的，真正用意。
    他们带来的，不仅仅是几张图纸，几项技术。
    他们带来的，是一种全新的，科学的，系统性的，解决问题的思想和方法！
    这，才是真正的，无价之宝！
    “我明白了！舒马赫先生，我明白了！”
    算法组长激动地，抢过舒马赫手里的那张纸，如获至宝。
    “谢谢您！太谢谢您了！”
    他转过身，对著他的组员们，大声喊道：“都愣著干什么！马上，按照舒马赫先生的思路，修改算法！今天晚上，谁也別想睡觉！不把误差干到一个微米以內，谁也不准离开这个厂房！”
    “是！”
    所有年轻的工程师们，都像打了鸡血一样，齐声应道。
    压抑的气氛，一扫而空。
    剩下的，是一种，向著最终胜利，发起衝锋的，高昂的斗志。
    李卫国看著这群朝气蓬勃的年轻人，又看了看旁边，一脸平静的德国专家，他那张一向严肃的脸上，也露出了欣慰的笑容。
    他知道，崑崙一號的诞生，已经是指日可待了。