編者的話：習近平總書記在《要善于學典型》文中說:“學所以益才也，礪所以致刃也”。為充分調(diào)動廣大學生的學習積極性，營造“知行合一，勤學向善”的氛圍，我們選編了系列榜樣學子事跡，展現(xiàn)自動化學院學子的精神風貌，以便更好地發(fā)揮優(yōu)秀典型的引領作用，帶動全體同學共同進步。
人物簡介：楊超,男,漢族,中南大學自動化學院控制科學與工程專業(yè)2017級博士研究生,現(xiàn)為中南大學自動化學院講師、碩士生導師。在校期間,他主持湖南省研究生科研創(chuàng)新重點項目和中南大學研究生創(chuàng)新項目各1項,在國內(nèi)外自動化控制、電氣化交通領域權威學術期刊上發(fā)表學術論文15篇,申請國家發(fā)明專利8項(已授權6項),榮獲2022年中國自動化學會“優(yōu)秀博士學位論文獎”、全國鐵路高校“曹建猷學生獎”,獲得全國第五屆“工程碩士實習實踐優(yōu)秀成果獲得者”榮譽稱號,并獲得博士國家獎學金(2次),中南大學校長拔尖獎學金,被評為中南大學優(yōu)秀學生和優(yōu)秀學生干部等。
回望初心 · 朝陽而行
回望我科研道路的起點,擺在我面前的第一個課題就是探索自己的科研興趣與方向。這是一個會反復碰壁的過程,要想跨過它,我的做法是先完成好導師交代的任務,深入?yún)⑴c到導師所承擔的有背景、有需求、有調(diào)研、有論證研究的課題中,在工程項目中鍛煉自己的科研能力和素養(yǎng),在海量文獻閱讀、廣泛技術交流、深入現(xiàn)場調(diào)研等諸多歷練中,解決實際問題,摸索屬于自己的科研路。
我目前的研究方向是列車安全運行控制,這個研究方向的選擇于我而言似乎是一種冥冥之中的安排。因為我的老家是湖南株洲,它是一座有著“中國電力機車搖籃”美譽的“火車拉來的城市”。在我老家,中車株洲電力機車有限公司和中車株洲電力機車研究所有限公司等中國中車下屬核心技術研發(fā)單位聚集了一大批軌道交通裝備研發(fā)和制造產(chǎn)業(yè)的頂尖團隊和人才,他們對推動我國的軌道交通交流電力傳動技術的發(fā)展起到了十分關鍵的作用,獲得了包括中國第一臺電力機車在內(nèi)的多個國內(nèi)第一的成績,是株洲人的驕傲。能在研究生期間從事電力機車相關的研究工作,我倍感榮幸,而且這也激發(fā)了我為國家列車事業(yè)發(fā)展貢獻力量的使命感。
從過去速度為100千米每小時的綠皮車,到現(xiàn)在400千米每小時的高速列車,再到600千米每小時的高速磁懸浮列車,我國列車的技術和速度都在不斷提升。從前,詩很遠,路也很遠,而現(xiàn)在詩與遠方都離我們很近,我們可以很快抵達心中的那個遠方。若想順利到達遠方,最關鍵的是什么?是平安。能夠平安地到達目的地,不僅是廣大旅客的需求,也是保障高鐵“走出去”,是“一帶一路”倡議等的要求。這樣緊迫的需求就像一聲聲洪亮的時代號角,號召廣大科研人員投入我國列車安全可靠運行水平提升的技術攻堅中。正是在這樣的背景下,即使研究之路必然會充滿荊棘,但想著我所從事的這項研究的實際意義,干起活來也就有了動力。這大抵就是朝陽而行的感覺,一開始會很迷茫,但是當你了解到你所做的事情背后的意義之后,你會覺得自己很有動力。
老實做人·踏實做事
在研究生期間,我有幸在桂衛(wèi)華院士和陽春華教授的教導下,完成了碩士、博士階段的研究工作。除了學術上要求嚴格,他們還時常在為人處世方面給予我指點。其中,我印象最深刻的一句話就是桂院士的口頭禪: “老老實實做人,踏踏實實做事。”他希望科研人在做科研之前先學會做人,然后再把事做好。做人的標準就是老老實實,做事的標準就是踏踏實實。這句話也被印在我們團隊實驗室的展板墻上,不斷激勵著大家。
在學術圈有一句名言是“板凳甘坐十年冷”。在科研道路上,要想獲得大的突破,就需要我們?nèi)スタ艘恍┖诵募夹g問題,這些問題需要花費大量時間沉下心去想、去試、去摸索。每當遇到懸而未決、久而不破的難題時,桂院士的教導就會在我心底回響,激勵我繼續(xù)前行。特別是當今社會上充斥著浮躁與急功近利的危險想法,在生活中充滿著各種享樂主義的誘惑,這時我會堅信老師傳達給我們的思想,老老實實、踏踏實實地把我們的科研工作做好,做出有價值的東西,做出能技術落地的成果。我覺得盡力去攻關,哪怕不能做出較大的技術突破和科研貢獻,也至少能夠獲得試錯后的經(jīng)驗教訓。
質(zhì)疑也是一個試金石
當我們選擇了很難啃的“硬骨頭”作為研究課題時,就必然會遇到來自多方的質(zhì)疑,不僅有來自同行的質(zhì)疑,也有來自我們自己的質(zhì)疑。
在世界范圍內(nèi)曾發(fā)生過多次與列車相關的重大事故,這些事故往往造成了較嚴重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。比如“甬溫線事故”,這是我國高速列車發(fā)展至今最大的一次事故。為了避免悲劇的再次發(fā)生,我們需要對事故場景進行深入剖析,而對這些事故場景的模擬復現(xiàn),則是深入剖析中不可缺少的一環(huán)。為了實現(xiàn)對故障場景的逼真模擬,最直接也是最傳統(tǒng)的方案就是人為破壞實物再次觸發(fā)故障。但在故障運行中,列車的某些零件可能彈射出來,可以想象,這種模擬有極高的危險性。而且,這種方式雖然可以覆蓋到故障場景,但其故障嚴重程度是固定的。這就意味著,針對這些固定故障場景所開發(fā)的算法,未必適用于其他類似的場景,通用性差。因此,就需要搭建一個安全、逼真的列車故障模擬平臺,通過機理建模去模擬分析故障運行,并用實物故障數(shù)據(jù)去修正,以期實現(xiàn)對不同的故障場景、故障類型、故障嚴重程度等多個故障場景要素的模擬。
此外,我們發(fā)現(xiàn)為了提高列車關鍵設備的可靠性,列車故障診斷等技術研究已得到了重視,但是國內(nèi)外目前的科研成果實際上很少得到車載應用,這當中的關鍵原因就是,之前的研究中缺少一個兼容模擬故障環(huán)境、算法測試與評估的綜合平臺,無法測試算法對系統(tǒng)其他功能的影響,更無法用多個指標對算法進行評估。為此,我們課題組在列車故障模擬與測試平臺研制方面開展了深入研究。
在研究中,有人會質(zhì)疑這些故障場景模擬的可信度。為此,我們開展了大量的現(xiàn)場調(diào)研,與現(xiàn)場工程人員進行了深入交流,了解列車故障下的真實運行場景。這樣做合理嗎?這樣做可以嗎?這樣模擬行不行?這樣能不能反映真實情況?在研究的過程中,我們也在不斷地自我提問,不斷地查文獻,以期解答心中的疑惑。在揭開每一個技術難題的面紗前,我們都會經(jīng)歷這樣的曲折。
從受到別人質(zhì)疑,到另辟蹊徑,再到團隊合作一點點做出成果,最后在企業(yè)落地應用,整個過程有太多痛苦和辛酸,好在最后終于研制成功,那種激動蓋過了前面所遭受的所有困難。
成為他們的引路人
我認為能夠指導本科生和碩士生開展學術活動,是老師對我的信任和栽培,我可以從中獲得價值感、意義感和幸福感。我覺得這是一種擔當,也是一種責任,更是一種希望,希望更多有才之士能投入列車安全運行控制方面的研究中。
其實,指導本科生還是挺難的,不僅導師的要求比較高,而且本科畢業(yè)生在做畢業(yè)設計的時候會有其他事情要一并處理,和他們交流很不容易,他們可能有的在準備考研,有的在準備出國,有的在找工作。有的學生在做畢業(yè)設計的過程中犯了幾次錯誤后,內(nèi)心會覺得很愧疚。但我不會對本科生要求太高,因為我認為能以正確的態(tài)度做研究是最重要的。不一定要做出世界一流的成果,但是一定要扎扎實實地去完成這個事情,而不是隨便到網(wǎng)上找素材東拼西湊。有時候他們的表現(xiàn)也十分驚艷———一位師弟開始時遇到了困難,他通過一個寒假認認真真的琢磨,只靠自己便完成了我們的仿真模型。我本以為他需要在我們的幫助下才可能做到這一點,沒想到他自己也能做得很好。
畢業(yè)是每一個學生都會遇到的句號,每個學生都應該認真對待這個句號,給自己的學生生涯留下一個美好的回憶。畢業(yè)以后,我們會踏向各自的人生路,有些人工作了,有些人還在求學,但是不管怎么樣,當你憶及當年所跨過的不可想象的高峰,你會由衷地為自己感到驕傲。因為你,也曾拿云。
