【ZiDongHua之自動(dòng)化學(xué)院派收錄關(guān)鍵詞：華中科技大學(xué) 新能源汽車 工業(yè)軟件 制造業(yè)】
 
 
　　直面業(yè)界難題！華科大本科生出手了！
 
 
　　剛剛走進(jìn)華科大校門時(shí)
 
　　這群學(xué)子就懷揣上了一個(gè)
 
　　“為電機(jī)設(shè)計(jì)軟件國(guó)產(chǎn)化
 
　　出一份力”的心愿
 
　　開始埋頭奮斗
 
　　面對(duì)業(yè)界難題
 
　　這群稚氣未消的孩子
 
　　能做些什么？
 
　　他們能順利達(dá)成心愿嗎？
 
　　今天，一起走近我校
 
　　電氣學(xué)院Hi-Motor團(tuán)隊(duì)
 
　　聽聽這群本科生勇攀高峰
 
　　最終圓夢(mèng)的故事
 
 
 
　　2024年前三季度，我國(guó)新能源汽車“出海”已接近100萬輛，同比增長(zhǎng)12.5%。行駛性能優(yōu)越、智能化程度超高的中國(guó)新能源汽車，成為海外許多國(guó)家消費(fèi)者眼中的“尖貨”。新能源汽車的電機(jī)性能如何，更是評(píng)判一輛新能源汽車“好壞”與否的重要指標(biāo)。長(zhǎng)期以來，我國(guó)電機(jī)設(shè)計(jì)長(zhǎng)期依賴國(guó)外商業(yè)軟件，授權(quán)費(fèi)用高昂的同時(shí)，面臨著研發(fā)數(shù)據(jù)泄露等風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重影響了我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的安全和可持續(xù)發(fā)展。電機(jī)設(shè)計(jì)軟件對(duì)中國(guó)新能源汽車行業(yè)、電機(jī)行業(yè)意義重大。
 
　　在10月中旬結(jié)束的中國(guó)國(guó)際大學(xué)生創(chuàng)新大賽（2024）總決賽上，我校電氣學(xué)院Hi-Motor團(tuán)隊(duì)正是憑借著自主研發(fā)的永磁電機(jī)設(shè)計(jì)工業(yè)軟件，為新能源汽車、航空電氣化等高端制造業(yè)提供的一站式電機(jī)設(shè)計(jì)服務(wù)，贏得了評(píng)委的一致高度評(píng)價(jià)，榮獲大賽金獎(jiǎng)。
 
　　Hi-Motor團(tuán)隊(duì)主要由我校電氣學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的本科生組成。3年前，在學(xué)院創(chuàng)新電機(jī)技術(shù)研究中心的支持下，這群剛剛走進(jìn)大學(xué)校門的孩子就懷揣著一個(gè)“為電機(jī)設(shè)計(jì)軟件國(guó)產(chǎn)化出一份力”的心愿，開始埋頭奮斗。
 
　　然而，永磁電機(jī)設(shè)計(jì)存在諸多難題。傳統(tǒng)模型性能提升難，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子可靠性不足；瞬態(tài)場(chǎng)仿真求解計(jì)算難，導(dǎo)致電機(jī)研發(fā)周期長(zhǎng)，更新迭代緩慢；多維目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化難，如，稀土材料成本和性能難以兼顧……這些都需要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)去解決。
 
 
　　面對(duì)業(yè)界難題，這群稚氣未消的孩子能做些什么？
 
　　初一開始學(xué)編程，上大學(xué)以前就已經(jīng)搗鼓過不少小程序的團(tuán)隊(duì)成員、電氣學(xué)院2021級(jí)本科生李俊昊主動(dòng)請(qǐng)纓創(chuàng)建團(tuán)隊(duì)時(shí)，信心滿滿，“聽老師說要開發(fā)一款電機(jī)設(shè)計(jì)軟件，我就想著能寫一個(gè)‘大家伙’，好學(xué)有所用。”
 
　　在項(xiàng)目前，自認(rèn)為的“編程少年”以為除了編程，無需電機(jī)知識(shí)，讓他們?cè)陧?xiàng)目的一開頭充滿信心。
 
　　可現(xiàn)實(shí)是，自認(rèn)為的“編程少年”真的只會(huì)編程，對(duì)電機(jī)知識(shí)的匱乏，讓他們?cè)陧?xiàng)目的一開頭就幾近“擱淺”。
 
　　團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)老師王亞瑋對(duì)此卻并不擔(dān)心。萬事開頭難，他相信，只要幫助學(xué)生夯實(shí)學(xué)科基礎(chǔ)，給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，學(xué)生一定能走出最初的困境。
 
 
　　團(tuán)隊(duì)的信心既來源于這群朝氣蓬勃、積極好學(xué)的年輕人自身，更是建立在電氣學(xué)院雄厚的學(xué)科基礎(chǔ)，與堅(jiān)持“科學(xué)與工程教育范式融合創(chuàng)新”理念、全力打造電氣專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式的創(chuàng)新實(shí)踐中。
 
　　電氣學(xué)院專業(yè)必修課《電機(jī)學(xué)》作為國(guó)家級(jí)一流本科課程，為學(xué)生打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)；電能高密度轉(zhuǎn)換全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、強(qiáng)電磁技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，面向有興趣、有能力的學(xué)生開放，提供了高水平的實(shí)踐平臺(tái)；更是有院士、國(guó)家級(jí)人才直接參與學(xué)生課堂、實(shí)踐的指導(dǎo)，讓學(xué)子站在“巨人的肩膀上”，向著學(xué)科、行業(yè)最前沿登高望遠(yuǎn)……
 
　　在電氣學(xué)院程時(shí)杰院士、曲榮海教授、李大偉教授等專業(yè)老師，以及管理學(xué)院丁秀好教授、啟明學(xué)院副院長(zhǎng)黃剛、經(jīng)濟(jì)學(xué)院衛(wèi)平教授等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)老師的悉心指導(dǎo)下，團(tuán)隊(duì)成員組織了近百次團(tuán)隊(duì)會(huì)議，編寫了十余萬行代碼，改正了一個(gè)個(gè)意想不到的Bug，撰寫了一版版項(xiàng)目計(jì)劃書……
 
　　沉淀又沉淀，直到進(jìn)步與突破——Hi-Motor團(tuán)隊(duì)充分地將所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，通過實(shí)踐不斷提升解決實(shí)際問題的方法和技巧。
 
　　團(tuán)隊(duì)成員、2021級(jí)本科生何廷科負(fù)責(zé)軟件程序方面的內(nèi)容。從看論文到向老師請(qǐng)教，從Matlab仿真到編寫Python代碼……一步一個(gè)腳印，3年里，他對(duì)電機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化的認(rèn)識(shí)不斷加深。
 
　　三年磨一劍，Hi-Motor團(tuán)隊(duì)終于打造出完全自主的全流程、一站式永磁電機(jī)設(shè)計(jì)工業(yè)軟件。
 
　　創(chuàng)新建模方式，應(yīng)用鏡像對(duì)稱結(jié)構(gòu)諧波相消降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，應(yīng)用樣條曲線設(shè)計(jì)磁障尾部?jī)?yōu)化應(yīng)力分布，通過增加設(shè)計(jì)自由度，打破了電機(jī)性能的天花板；用時(shí)步有限元替代傳統(tǒng)的瞬態(tài)場(chǎng)仿真，單時(shí)步3秒出結(jié)果完成性能的快速估算，多時(shí)步在保證精度的同時(shí)大幅提升計(jì)算速度，完成性能的精確校核；應(yīng)用分層優(yōu)化策略，確定每個(gè)參數(shù)對(duì)性能目標(biāo)的敏感度，分層求取最優(yōu)解，讓結(jié)果能夠兼顧多維目標(biāo)，進(jìn)一步推進(jìn)前沿解集，提升優(yōu)化效果……
 
　　依托自研軟件，團(tuán)隊(duì)成員在指導(dǎo)老師們的幫助下深耕科研，探索高效電機(jī)的奧秘。去年秋天，團(tuán)隊(duì)成員、2021級(jí)本科生包銘陽在國(guó)際電機(jī)學(xué)術(shù)會(huì)議上榮獲最佳論文獎(jiǎng)，成為全場(chǎng)唯一獲獎(jiǎng)的本科生。今年，包銘陽也成功獲批華中科技大學(xué)本科生自然科學(xué)創(chuàng)新基金項(xiàng)目。“開發(fā)出一款能用的軟件并不是攀登的終點(diǎn)，用前沿技術(shù)助力電機(jī)產(chǎn)業(yè)革新，才是我們要持之以恒去做的事情。”這已經(jīng)是團(tuán)隊(duì)全體成員的共識(shí)。
 
　　團(tuán)隊(duì)的科研成果也在實(shí)際生產(chǎn)中得到應(yīng)用與實(shí)踐驗(yàn)證。東風(fēng)嵐圖汽車、中國(guó)航發(fā)動(dòng)控所、雷勃電氣……都是團(tuán)隊(duì)的合作伙伴。“電機(jī)設(shè)計(jì)軟件國(guó)產(chǎn)化”夢(mèng)想的萌芽，在大家的共同努力下已然結(jié)出豐碩的成果。
 
　　在追夢(mèng)的過程中，團(tuán)隊(duì)成員逐步奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，形成了擅于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思維習(xí)慣，聚焦學(xué)科前沿、積極服務(wù)國(guó)家重大需求的戰(zhàn)略眼光……
 
　　在團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目落地生根的同時(shí)，也開出了絢爛的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)之花。電氣學(xué)院依托體系化的創(chuàng)新培養(yǎng)、常態(tài)化的科創(chuàng)指導(dǎo)、制度化的政策支持，在學(xué)院黨委書記張明、院長(zhǎng)胡家兵以及老師們的共同努力下，打通了學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)鏈路。未來，面對(duì)電機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中更多的“高山”，Hi-Motor團(tuán)隊(duì)秉承著華科大電氣學(xué)院“厚積薄發(fā)、擔(dān)當(dāng)致遠(yuǎn)”的院訓(xùn)精神，正躍躍欲試，信心十足。
 
　　華中科技大學(xué)（ihuster）
 
　　來源/華科大新聞中心