混合数字孪生构建技术
混合数字孪生构建技术是一种将物理对象与数字模型进行实时双向同步映射及虚实交互的技术。它综合运用了多种技术,如物联网(IOT)、建模、仿真等,以实现物理对象在现实世界中的变化、行为和影响的描述,从而实现状态监测、故障诊断、趋势预测和综合优化。
一个完成的数字孪生系统通常包含四个实体层级:
1、数据采集与控制实体:主要涵盖感知、控制、标识等技术,承担孪生体与物理对象间上行感知数据的采集和下行控制指令的执行。
2、核心实体:依托通用支撑技术,实现模型构建与融合、数据集成、仿真分析、系统扩展等功能,是生成孪生体并拓展应用的主要载体。
3、数据可视化什么意思用户实体:主要以可视化技术和虚拟现实技术为主,承担人机交互的职能。
4、跨域实体:承担各实体层级之间的数据互通和安全保障职能。
此外,混合数字孪生构建技术还包括物理层、数据层、模型层和功能层四个核心要素。物理层
涉及物理对象及其运行逻辑和生产流程;数据层来源于物理空间的固有数据和由各类传感器实时采集的运行数据;模型层包含机理模型和数据驱动模型,并具备自我学习和自主调整的能力;功能层则由各类模型通过独立或相互联系作用形成的半自主性的子系统构成。
目前,已有一些企业和研究机构在混合数字孪生构建技术方面取得了显著成果。例如,ESI Group的Hybrid Twin混合孪生技术可以结合物理模型和实时接收的数据构建特定模型,从而创建和预先认证研发产品、验证产品性能,并预测其在维护过程中的维护需求。GE Digital的数字孪生解决方案则基于Predix平台提供服务,整合了多种软件服务,并将设备机理模型和数据驱动分析结合起来构建数字孪生体。
总的来说,混合数字孪生构建技术是一种具有广泛应用前景的技术,可以在建筑、航天、制造等多个领域发挥重要作用。随着技术的不断发展和完善,相信未来会有更多的创新应用涌现出来。