感悟学习之道实例17:从控制之道谈起
我想通过自己在学习中遇到的一件事来谈谈我对“道,可道,非常道”的理解。
我是自动化系的一名学生。在本科的时候,我们开设的专业课有《自动控制原理》和《现代控制理论》等课程。对于这几门课程的学习,我觉得可以说是相当轻松的。利用书中介绍的解题方法做起课后习题来可谓是得心应手,小菜一碟。什么根轨迹法、频域分析法等控制器设计方法,只要你根据书中介绍的设计步骤一步步来,没有解决不了的问题。由此我便产生了这样一种想法:控制系统的设计是一件非常简单的事情,其中也没什么大道理可言。但是后来的一门课使我对此彻底醒悟,对控制系统的设计有了新的更高的认识。这门课就吴刚老师的《控制系统设计》。这门课安排了一个实验,实验对象是一个随动电机系统,我们的任务就是对该系统进行测试、分析、建模,并用至少两种方法设计控制器,使系统的各项性能指标达到要求。虽然,以前也作过一些系统控制器的设计实验,但那些主要都是计算机模拟仿真实验,而对一个实际系统进行控制这还是头一次。这次实验给我留下了深刻的印象,因为在这次实验中我付出了很多,更重要的是我学到了很多、悟到了很多。
从第一次实验开始,我便发现,这个实验并不简单。以前不管是我们在学习过程还是解题过程,抑或是实验中遇到的都是一些理想化了的简单系统,而这次实验中涉及的实际系统虽然并不复杂,但在设计过程中要考虑以自可控制器设计中所没有遇到过的一些问题,比如系统自身存在的摩擦问题、电机的非线性问题,以及周圈环境对系统的噪声影响等,这些都需要在实验过程中考虑到,并在控制器的设计过程中尽量消除其影响。
算起来,这个实验总共用了将近一个星期的时间,每天除了上课、吃饭、睡觉的时间之外,基本上都泡在了实验室里。首先,是对系统进行建模,并将模型进行简化。然后,分析模型,寻找适宜的控制器设计方法。接下来,就开始控制器的设计了,根据所学的知识计算出控制器的各项参数,亲自动手将所需元件焊接成一个简单的电路板。最后,将控制器接入到实际系统中。是不是可以松一口气了呢?这时,我才发现,这样得来的控制器的控制效果根本达不到要求,甚至根本不能使系统稳定。是设计过程中有错误吗?不是。而是因为我们设计控制器的时候考虑的是一种理想化了的情况。接着,就开始了艰苦的调试过程。一点点的改变电阻值或电容值,然后观察控制效果。这一个过程可以说是非常艰辛的,因为毫无经验,有时元件参数的小小改变便会引起控制效果质的改变。后来,我终于找到了其中的参数变化与控制效果之间关系的规律,从而使调试过程变得比较简单了,最终得到了一个比较满意的控制效果。当时的心情真是激动万分啊。成功地设计出第一个控制器之后大大增加了我的信心,很快便投入到下一个控制器的设计中。有了第一次的经验,第二个控制器很快便调试成功了。最终,我一共设计出了三种控制器,都取得了不错的控制效果。
在整个实验的进行过程中,我一边做实验,一边翻阅相关资料,一边思考总结实验中遇到的障碍,有时还跟同学讨论遇到的问题和自己的体会。在这个实验中学到的一些东西,都是在书本上不可能看到的。即使有些东西是老师可以教给你的,但那也只能给你一个表面的认识,而其中的一些东西,自己不亲自通过实验动手去试,然后在这个过程中去体会感悟,你是不可能真正将其变为自己的知识的,不可能做到对控制器的设计调试得心应手的。我想,通过这次实验,我可能已经悟到了控制之道的冰山一角了吧。以后的道路还很长,我还要继续在感悟控制之道这条路上继续走下去,体会控制中的无穷的奥秘。
俗话说:师傅领进门,修行在个人。我认为,学习过程最主要的还是自己体悟的过程。书本上的知识与老师的教导固然重要,但如果只是满足于这些,那么得到的永远只是表面的、肤浅的东西;只有通过自己的实践去思考、理解、领悟、应用这些知识了,才能对其有更深层的理解,或者说领悟到其中的真谛,真正将其变为自己所有,这也可以说是学习之道吧。
由此我又想到,不只是学习,我们生活中的很多事也是要通过自己的亲身体验,才能明白其中的道理和乐趣。要想真正认识道,实际上也是一样的。道,可以说是中国哲学的最高范畴,它统贯于整个中国哲学范畴发展史的始终,并随历史的演变而不断具体丰富,是各个时期的哲学家们思考的中心。道,本义为道路之道,引申为宇宙法则、终极真理、事物运动的总体规律,万物的本质或本源。“道”实质上被建构为永恒的真、善、美。在认识论上,“道”是超越常规认识的目标;在价值观上,“道”是超脱世俗的崇高境界;在本体论和宇宙论上,“道”是万物的始基和宇宙演变的依据和整体……。但到底给“道”下一个什么样的定义才合适呢?道不可说,老子的《道德经》洋洋五千言,也始终没有明确说出道到底是什么;而实际上,老子也反对给道下一个明确的定义,因为他认为“道,可道,非常道”。如果给“道”做了明确的定义的话,那么“道”的本来面目就要被曲解了。但是,道生万物,道无处不在,无处不有道。虽然道是看不见、摸不着、说不出的,但人们可以通过直觉体悟来“知道”、“得道”、“体道”。
我认为,中国文化中的道,其最根本的含义实际上是一种境界。这种境界不同于其本初意义上的疆界,而是具有主观性、精神性特征的,标志着人的主观内在世界在某种特殊内外条件下所达到的具有共时性意义的心理意识的状态空间,它属于主观世界的整体水平。
道,首先是宇宙自然的本体范畴,包含着天地万物生成的始基本源性与演化的普遍规律性紧密结合的两层意思;然后又逐渐落实到人生和政治层面,其实就是他在经验世界中所体悟的道理,而把它们统统付托给所谓“道”,作为道的特性和作用。社会人生之道是以宇宙自然之道为基础和根源的。这就是说,宇宙自然之道的体与性就是人类行为的依据和准则。
“道,可道,非常道。”要想悟真正的道,单纯的通过读书,听别人的传授,都是不可能得到真道的。道,到底是什么?无论别人怎么给你说,你都只能得到一个似是而非的感觉,而且别人也是说不清道的。真正的道只有在实践中才可能体悟到。
实际上,人生可以说就是“道”的一种形态,人生无处不有道,一个人的生命历程就是他求道、解道和悟道的过程。在这个过程中,人不断地学得“可道”的道,然后自己从其中领悟得到“常道”的道。
(作者:段家庆 中科大自动化系2003级硕士研究生)