原308教研室 于风仙
我院第一台倒立摆诞生史
80年代初，院里很多中青年教师都在准备考研究生或出国。一天，王振钧教授见到我说：“你现在没有时间念研究生，但是可以做现在控制理论界很热门的课题---倒立摆系统研究。” 并介绍给我一些资料。我很高兴地接受了他的建议，并向主管科研的教研室主任宋子善老师做了汇报，他十分支持我。不久，宋老师恰巧去香港开会，给我带回一本厚厚的关于倒立摆的资料。该资料称：“倒立摆是现代控制理论的典型实验设备，标志着大学控制理论学科实验室水平。”
我用很短时间把这些资料消化后，有了基本理论基础和研究思路。此时，徐鹤年老师出国时在美国斯坦福大学的导师来北航做学术报告时，也介绍了倒立摆在高校现代控制理论教学中的重要意义。这更坚定了我研究此课题的决心，立刻就与当时实验室主任汪声远老师研究，定下了这个课题，并组成了研制小组。当时有我、汪老师和杨惠华老师，他们二位负责硬件机械部分设计、绘制图纸和加工，我负责理论分析、建模和控制器设计，工作很快开展起来。
开始想的很简单，但万事开头难，我们谁也没见过倒立摆，只凭书上的简单模型进行设计。没想到这个简单设备，杨老师竟画出一二十张图纸。当送去加工时却为难了，仅倒摆小车导轨的加工费就需500元，相当于当时实验室一年的经费。无力支付如此昂贵的费用，只能另谋出路，汪声远老师提出用角型材制作导轨，宋子善老师又为我们献出珍藏多年的测速电机和高精度电位计。当其他元部件在车间加工完后，我们开始了紧张的安装、建模、测试，机械部分总算完成了。剩下的就是控制器的电路部分研制了，由于经费短缺，我们仅制作了一块功放板，其它模拟电路部分借用现有的模拟计算机中的部件，这样既省钱、简单又便于调试。
一切准备好后，开始整机调试。现在还清楚地记起调试的头一天，刚一通电，这小小的倒立摆就像一匹脱缰的野马，哗地跑到那头，又哗地跑到这头，用手都拉不住，我们内心十分紧张，但耐下心来坐下分析，一致认为：结构上没问题，问题出在建模的准确度上。因为这是多变量非线性系统，有关参数测试不够准确，尤其是非线性的线性化更是如此。于是我们停下来，反复测试改进。这时邱红专、马晓燕也参加进来了，经过两个多月的努力，终于在83年一天在原6号楼三层北边308实验室里调试成功了。当时有小邱、马晓燕和我在场。大家十分高兴，手舞足蹈，高喊我们成功了！
并招呼一些人观看。
这小倒立摆也怪，一旦调试成功后，运行非常稳定，有时自己运行很久都相安无事，有人好奇用手打它一下也不倒。说明它不但稳定性好，抗干扰性也不错。证明我们的参数测量足够精确，使它从一匹野马，变成了一头驯服的小毛驴了！但是当时对它的重要性并不被在意，所以我们既未对外张扬宣传，也未作为成果上报，只是写个工作总结和实验指导说明书，并作为自制实验设备放在实验室里而已，不时也有人来参观一下。后来，在一次上海校际会议上我才知道，我国自制倒立摆第1台是西安交大冯祖仁研制的，采用模拟式控制器。第2台是清华大学自动化系蒋老师在冯老师的基础上，采用8086单板机实现了数字式控制器。而第3台就是我们这台了。我们北航这台倒立摆是模拟式的，其特点是完全自己设计、制造、调试，且利用了实验室的模拟计算机，更适合教学应用，会上得到外校老师的赞扬。开会回来，我向教研室和系里汇报了这种情况，系里建议我们向学校申报教学成果奖，于是获得1990北航教学成果2等奖。
根据研究生《线性系统》课教学实践需要，在院科研处资助下，我们又与江苏栗阳教学仪器厂合作，研发了二级倒立摆产品。为系内外8届硕士研究生开设了《线性系统》实验课，编写了实验教材，受到学生欢迎，也为系内外多名硕士博士研究生提供了科研条件，并荣获1997北京市教学成果二等奖。
在倒立摆研制过程中，曾得到西安交大冯祖仁老师以及清华蒋老师大力协助。在仿真方面得到原305郭云芳老师，陆金保老师的无私帮助，那时的大协作精神真好哇！
此后，有些老师对倒立摆课题继续进行开发。但可以无愧地说，这第1台倒立摆的研发成功，为以后的各种倒立摆研制奠定了良好的基础。
我系最后一台模拟计算机
在八十年代，模拟计算机是搞飞行控制等一切动态系统仿真的重要工具，它有当时数字计算机不可取代的重要功能.它编程快，一个大系统仿真只需几天即可编完，而要用数字计算机则需一个月左右的时间，且要有专门的计算机编程人员完成，一般人还很少能胜任的。
当时6号楼一层305转台实验室有台大型模拟计算机，是北京无线电一厂生产的，三台机柜连座，相当于三个大冰箱大。照片是我与马军正在承担航天三院某型号高度通道仿真任务，是大301主任张洪钺老师出国回来后到实验室看望大家时照的。后来，随着电子器件的晶体化、小型化到集成化，305又买了一台20阶模拟计算机，与前面的功能一样。但体积小了很多，仅有冰箱一半大，可放在实验桌上。不久，张洪钺老师用世行贷款的一个设备与305交换了这台小型模拟计算机，放在了301实验室。后来，他们也不用了，就被我收编了，因为我带学生常做仿真。这台小型高阶模拟机，一直放到三系从六号楼迁到新主楼，才彻底被淘汰，送到院物资处。作为伴随我多年的老朋友，我感到十分惋惜。
这就是我系最后一台模拟计算机了。它已完成了历史使命，不得不彻底休息了。
在我院庆祝60周年之际，不但要怀念那些为三系做出贡献的老人，也要借此机会，为那些带有时代特征的为科研教学做出不朽功绩的设备，说声：谢谢！我们要永远记住这历史时代的符号。
（2014年8月）
