【校庆征文】7-清华园的拼搏

清华园的拼搏

方棣棠*(1956届)

1953年上海交通大学电工器材系毕业,分配到北京清华大学电机工程系电器专业念研究生,跟从苏联专家学了三年,那时的北京和现在不一样,冬天几乎天天都刮大风,寒冷无比。毕业后分配到钟士模教授领导新建的自动学远动学教研组。1958年9月党中央直接下文从全国10所高等学校抽调287名四、五年级学生进入清华大学,其中部分学生参加章燕申担任教研室主任的“导航与控制”的航天方面的工作。当时我参加了其中用到的电机元件的研制工作。校长蒋南翔提出的“教学、科研、生产三结合”成为我们工作的准则。

我在清华已经度过50多年了,分别参加过“电机”和“语音识别”两方面的教学和科研工作。深切体会一是研究项目必需来自国家的需要,二是研究工作必需有自己的独立见解。下面就“电机”和“语音识别”两方面各举一例谈谈体会

电脑控制无刷直流电动机

20世纪90年代初,国家计划发展电动轻便车(自行车、轮椅、三轮车、四轮车),以取 代柴(汽)油机的动力装置,解决噪声和环境污染问题。开始时用的是永磁有刷直流电动机,由于换向器和电刷的原因,以及减速齿轮的存在,使电机的寿命过低,噪声问题也未能有效解决。

在此情况下,清华大学计算机科学与技术系李树青主动联络陈永康、吴伯新,再加上方棣棠等四人组成无刷直流电动机研制小组,开始了电动车用无刷直流电动机的研制工作。研制小组成员在六、七十年代从事微特电机的科研和教学工作,文化大革命后专业转向,开始计算机外部设备和信息处理与应用的教学和科研工作,使他们对电机和计算机两个专业都很熟悉。首先,李树青老师提出用Intel公司生产的8031单片机替代电子器件组成的控制线路,电机起动、调速、过载及欠压检查等功能均由编程实现,这样不但降低了成本,还提高了使用的可靠性和灵活性。我们清楚记得,60年代我们在做微特电机的科研和教学工作时,钟士模系主任很关心我们的工作,经常到我们组来进行指导,当时他提出了适合所有交直流电机定、转子互相作用的力矩通用公式,所谓交直流电机只是所用电源不同,电机的基本原理没有根本区别。这一思想帮助我们确定电机的结构。为了实现无电刷,我们对直流电动机采取了里翻外的结构改造(电机绕组放在定子上,钕铁硼磁钢放在转子上)。

经过两三年的不懈努力,创造了一种计算机技术与电机理论完满结合,具有最佳结构,最佳性能的新型无位置传感器无刷直流电动机,以六个无可置疑的创新点,获得1996年国家科技委员会国家发明三等奖。

由左至右:方棣棠、陈永康、李树青、吴伯新

随后两三年,我们与时俱进,又完成了不需要减速齿轮(除轴承外部村子其他摩擦的地方)的无刷直流电动机的研制工作,实现了我们做出预定的目标,开辟了电动轻便车生产大发展的道路。

电话语音查号系统

1978年面临拨乱反正,迎来改革开放的新时期,清华优良传统得以恢复。由于形势变的需要,原来的自动控制系的专业方向往计算机方向转。原来的微型及特殊电机专业做了大转变,最终转变为信息处理与应用,逐渐形成语音与图像两大研究方向。1979年方棣棠、吴文虎、蔡莲红、黄顺珍和胡起秀等老师组成了语音科研组。一开始我们就考虑如何能在最短的时间内做出对国家有用的东西,既结合市场实际需要,又在技术上可行。我们筛选了很多可能走向实用的项目。在我们拜访北京市114查号台,看到查号员在大量电话本中来回翻阅,工作的实际困难时,我们就决定集中人力助攻这一项目。需要查号的单位名称往往是有很多字的短语,对识别有利。在当时语音识别技术还比较低的情况下,又变成是可行的,最后证明我们设想的正确。在一些中、小城市的查号台,推广应用了好几年。没想到计算机技术的飞速发展,语音输入最终被键盘输入所取代。

我们一定要认真领会和努力贯彻吴邦国委员长视察清华大学时发表重要讲话中的两段话:“把高水平学术研究与国家重大需求结合起来”,“把攻克科学难题与培养创新人才结合起来”。

 

*方棣棠,1930年出生,1953年本科生毕业于上海交通大学,1956年硕士生毕业于北京清华大学,毕业后留校工作。1979年在清华大学计算机系建立语音研究组。曾获得多项技术奖励,其中包括两项国家发明三等奖。1990年发起并主办第一届全国语言识别学术报告与展示会(第二届起更名为全国人机语音通讯学术会议)。