昨天,特斯拉展示了新一代 Roadster 演示车:通过负压风扇系统吸附在反向坡面上行驶,再利用冷气喷射系统腾空、翻转、落地。有些人单纯表示惊叹,也有人拿拼多多上就能买到的负压吸附遥控车、飞行玩具来嘲弄。
作为做动力学和运动学出身的技术工程人员,我对这套动作确实叹为观止。让我惊叹的,是整个过程中表现出来的平顺度。单说腾空、翻过去,大力出奇迹也可以;但让一辆车像做体操一样,连贯地完成动作,再稳稳落地,难度完全不同。
在软件里规划出一套动作,和让真实的机械系统准确执行,是两回事。机械系统有响应延迟,也有不确定性。软件指令发出去,实际动作什么时候开始、产生多大的力、什么时候收住,都需要掌握。现在又加入冷气喷射,气体压力、流量和阀门响应也都要参与控制,这套系统就更复杂了。
这么短的距离、这么短的时间里,既要完成腾空和翻转,又要控制姿态、收住动作,最后平稳落地,留给系统修正的余地非常有限。
从我的工程经验看,我倾向于认为,这背后需要提前规划动作,对整车和喷射系统的动态响应有充分的建模和预判,再结合实时反馈进行修正。什么时候喷、喷多少、什么时候提前收力,都得配合起来。
蹦过去,可以大力出奇迹。做出一整套体操式的动作,再稳稳落地,这里面体现出来的机电控制和对真实物理系统的掌握,才是让我叹为观止的地方。