楼建坤（黄一团队成员）在调试船艇

“怎么样才能够将‘追梦3号’的动力特点尽可能地发挥出来，达到更好的航行效果？”这是黄一团队成员、来自上海交通大学的楼建坤在去年“海上争锋智能船艇挑战赛海上赛”遗憾与第一名失之交臂之后，一直在思考的问题。

由于黄一在外出差，他将队友楼建坤介绍给了我。据楼建坤介绍，“追梦3号”使用的动力系统是目前绝大多数民用小型船舶使用的挂机推进，这与桨舵推进或喷泵推进有着很大的差异，当传统控制算法在迁移到这种系统上面的过程中，常常会遇到各种难以解决的问题，其效果也可能与预期有很大不同。面对这样的问题，楼建坤在与其指导老师及队友的不断讨论过程中，逐渐意识到“设计一条实船的控制系统就像‘戴着镣铐跳舞’”，必须在硬件特点的基础上，开展对算法的改进工作。通过对舵机控制的反复试验，楼建坤和他的团队逐渐确定了一种基于离散化输出的增量式控制算法。“这一次，‘追梦3号’的航行表现相较于之前有了极大改善，最终，我们也成功夺回了一年前失去的荣誉。”

谈及整个无人艇系统的设计过程，楼建坤认为团队的想法经历了从“无形到有形、再到无形”的过程。楼建坤坦言，在一开始的时候，他好像完全理解不了这样的工作难在哪里，“然而在一次又一次的调试过程中，我和队友在老师的指导下不断总结完善，逐渐将无人艇控制所需解决的强非线性、强时滞和（相对）高海况等问题归纳了出来，并有针对性地对船舶系统做了改进。当然，我们也曾一度陷入‘改无可改’的境地，觉得好像加什么新的算法都没用了，怎么样也解决不了核心矛盾。这时候，指导老师建议我们从原有的船舶认知中跳出来，‘你不是电子与计算机专业的嘛，那就从你的专业角度来看这个事，再看看会不会有不一样的看法’。”

在这样的建议下，楼建坤开始从他之前学习的知识当中不断寻找合适的方法来代入，他发现，从信号与系统的角度理解船舶控制是一件非常有趣的事。“工业界说PID能解决80%的工程问题，剩下的一部分可以通过增加滤波器，如果一个滤波器不够，那就再加一个。”楼建坤从这样的角度出发，将自己以前的知识真正融入到了无人艇控制系统当中，“我发现自己逐渐能够从船舶的框架里跳出来，去尝试触及真正意义上的智能了。”随后，楼建坤还尝试将人工智能算法加入到系统的优化中去，同样也取得了相当不错的效果。回想起“追梦3号”的调试工作，楼建坤认为自己最大的收获是“了解了什么才叫真正的船艇，知道了什么样的船艇才真正的适应未来的海事”。

在参与“追梦3号”的调试之前，楼建坤曾参与了多条船模的调试工作，都取得了相当不错的结果，因此在一开始，他也同样对于“追梦3号”的调试工作信心满满。“直到上船才发现，大海并非想象中那么美丽。首先面临的问题就是晕船。对于没有船上工作经历的人而言，在长时间的摇晃环境下，保持高度的注意力集中，修改代码、找问题、分析原因，这些在陆地上早已驾轻就熟的流程到了艇上就变得极其困难。好在听从了指导老师们的建议，于是慢慢熟悉了整个工作环境。老师建议我放慢脚步，在保证休息的前提下慢慢适应船上环境，逐渐增加调试的时间和难度。在经过了一年多的锻炼后，我终于在海上的大风大浪面前显得波澜不惊了。”楼建坤如是说。

“也不是没有见过大浪似乎要没过头顶的情形”。轻描淡写的一句玩笑，背后是楼建坤及其队友数百小时的海上调试经历。采访最后，楼建坤笑着说：“作为船院的学生，好歹也不能晕船吧！”