致未来——贝加莱学界竞赛后记

10月16日，青岛，亲历此次贝加莱学界联盟竞赛，它是一个带给每个参与其中学子全面收获的比赛，今天的学生真的有非常好的条件，就像这样近距离接近产业实际的应用竞赛，并获得产业专家交流与互动所给予的指导，收获挑战的比赛，体验激烈的竞争，但也收获来自天南海北各个学校的友谊，收获大奖的喜悦，收获青春的无限可能，他们是未来，我们要向这些充满青春活力的学子们致敬，致敬我们所有保持着青春活力的人，只有这样，我们才有未来。

以产业应用为标准

贝加莱学界联盟此次竞赛是以“温度控制系统设计”为题目的大赛，温度控制虽然看上去仅是非常普遍的一个问题，但在实际应用中并不是那么容易解决，而对于注塑机、挤出机等以流体变形为加工特征的工程应用中，温度控制决定着产成品的品质、能耗，并且在热处理工艺、热电联产、单晶硅/多晶硅生产等多个行业中，温度控制都是一个难题，传统的PID可以实现控制，但在控制效果方面仅能做到“差强人意”—即，可以用但也仅“可用”这个状态，而寻找更为优秀的算法、系统设计则是本次竞赛的关键。

❖竞赛答辩现场

对于竞赛的学生而言，这个竞赛在于“以工程师而非学生”的标准来要求，这包括对算法的选择、控制系统设计、仿真、编程、测试、团队分工、演讲表达等多个维度的考评，这完全是按照工程师的标准来要求，通过一次竞赛，可以使得学生对于“工程师”这个职业本身的工作有全面的认识，通过行业专家的答辩过程中的交流、互动，也可以提升他们对于工程的认识。

创新力不容小觑

激烈的竞赛已经结束，但是，这次竞赛给我们很多眼前一亮的地方仍然让人印象深刻，复盘竞赛的各个队的表现，我们很惊异的发现，学生们的“创新”能力也是超出想象的。

本次竞赛在现场调试与答辩占据70分，这个部分对于控制效果的考评最为重要，而在第二轮决赛答辩中则对对象分析、控制方案、算法创新这个系统设计部分给予评分，在演讲技巧包括肢体语言、演讲谈吐、内容架构与技巧方面则进行评分。综合而言，山东大学与东华大学获得了较高的得分，因此最终获得了一等奖。

❖山东大学代表队孔枭与杨志超同学答辩中

山东大学孔枭与杨志超小组则将最优控制与PID调节器相结合，采用无扰动切换实现了最优控制和PID平滑过渡，兼顾调节时间最优的同时也提高系统抗干扰能力，完美做到了温度控制的“稳”、“准”、“快”。

❖东华大学的张黎敏同学竞赛答辩中

东华大学代表队张黎敏、唐利峰小组采用了传统的PID调节器，增加的模糊算法可以在线优化调节器参数，不仅如此，他们的方案中创新性采用了差别采样法，除了明显改善控制效果，并使得加热输出占空比振荡得到了明显的抑制，降低了设备的能耗。并且，在答辩环节，东华大学的张黎敏与唐利峰也表现了非常强的表达与现场应变能力。

但是，获得二等奖的几个团队同样差距微弱，尤其是西南石油大学与前两个小组仅有0.24分的差距，而二等奖其它各队的分差也仅在2分以内。

西南石油大学阳舒和王鹏小组分析了对象的特性及解决方案，通过仿真，实验，算法比较等方法确定了以专家PI控制为控制策略的控制算法，实际测试表明，在耦合和滞后的情况下，该温控系统可实现九个温区的温度控制，其动态性能佳，稳态精度±0.1℃。通过上位机的VNC软件实现了虚拟人机界面和PLC的通信，控温操作可直接在人机界面上进行，操作简单，直观清晰。

华南理工大学的张啸言、洪培烽小组则基于增量型PID神经元网络算法的PWM温度控制器，相对于传统的位置型PID而言，其所选择的增量型PID算法可以降低计算误差，并有效减少占用内存与计算时间，神经元网络结构便于并行控制多个变量，而网络权值的调整实现了控制系统的自适应能力。

昆明理工大学吴一滔、崔佳伦的团队采用的隐式广义预测算法独具特色，基于参数模型但又对参数精度要求不高，在线辨识并动态优化实现自适应控制。相对传统的预测控制对计算量的要求大大减少，更加适用于工业控制。

答辩也开心--专家团队与学生交流

在答辩环节，专家团队由自动化教指委秘书长张佐教授、贝加莱大中华总裁肖维荣博士、西北工业大学齐蓉教授、贝加莱能力发展总监Franz Enhuber先生、ABB（中国）CTO刘前进博士等构成。

答辩的环节是一个学生对方案的分析、测试陈述环节，但同时也会接受来自产业专家的挑战性问题，旨在全方位的对其进行指导，以及对应变能力的考评。答辩的严格在于它不是以学术为评判，而是以产业实际应用为考评，这个过程本身对于他们认知产业是有巨大的帮助的。

❖ABB（中国）CTO刘前进博士现场对学生提问

❖贝加莱能力发展总监Franz Enhuber先生答辩提问

Frnaz Enhuber先生有着36年的自动化从业经验，对产品研发、应用开发、人才培养有着深刻洞见，而每次的学界联盟竞赛他都会出席，他非常喜欢与学生们在一起，分享他的人生经验，也从他们的青春活力中感染激情。

❖肖维荣博士答辩现场

虽然答辩的提问是激烈的，但是专家们仍然保持着对学子们的个人的尊重与宽容，并且相互之间有些幽默的交流让气氛轻松下来，也会让同学们更好的表现自己，而同学们的青春与勇气也感染着评委的嘉宾，因此，这个答辩环节是真正“严肃而活泼”的。

青春与激情-颁奖时刻

贝加莱学界联盟竞赛，不仅仅是一次竞赛，而是一次同学们人生的美好体验，不仅有激烈的竞赛，也有丰盛的晚宴、欢快的时刻、获奖的喜悦、友谊的酒杯举起、大咖的分享、美好的生活味道。

❖东华大学与山东大学获得一等奖

❖青春的友谊—大家还收获了不止比赛

❖大咖指点未来

刘前进博士掌管着创新的研发团队，他对于研发人员的能力需求、对国际视野、团队合作等的分享相信也会让同学们深刻受益。

❖齐蓉教授分享慕课新进展

当然，这些指点还包括了上午的学术论坛环节，来自专家们的分享也赢得了同学们频频举起的手机相机。

❖收获对他们职业发展帮助的视野与洞见

❖生活的味道—这是一个竞赛应该有的

致未来

❖高呼致未来的同学们

最后，颁奖晚宴，肖维荣博士发表了对学子们的期望，他说“竞赛是一种体验，是人生的一个环节，希望我们永远保持初心，致敬我们的未来”，同学们群情激昂高呼“致未来”。

这就是青春的力量，有着无限的可能，他们有着蓬勃的力量，有着无限的可能，中国的制造业未来在他们身上，人才出自他们。

关于贝加莱

贝加莱是一个总部位于奥地利并拥有遍布全球分支机构的创新驱动型自动化企业，2017年7月，贝加莱成为ABB集团的一个业务单元。作为全球工业自动化领域的领导者，贝加莱融合了前沿技术与先进的工程能力，为各个产业客户提供机器与工厂自动化、运动控制、HMI以及集成安全技术的完整解决方案。通过工业物联网通信标准如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及贝加莱强大的Automation Studio软件开发环境，贝加莱不断重新定义自动化工程的未来。贝加莱保持持续的创新精神，为客户提供更为简化以及超出预期的工业自动化领域前沿技术与方案。