[发明专利]一种用于工业智能制造数字孪生的建模方法

说明书

本发明公开了一种用于工业智能制造数字孪生的建模方法，包括以下步骤：S1：根据需求，构建Klaman滤波器系统；S2：向Klaman滤波器系统中写入计算程序；S3：通过微控单元对数控机床的各传感器数据进行采集并存储；S4：微控单元将采集到的数据发送给Klaman滤波器系统和数据存储器；S5：Klaman滤波器系统对接收的到数据进行计算，得出数字孪生模型数据；S6：Klaman滤波器系统将模型数据传输给图形处理器，绘制相对应的数字孪生场景。本发明提供的一种用于工业智能制造数字孪生的建模方法具有可以实时地建立数字孪生的模型、可扩展性好、同步性好的优点。

技术领域

本发明涉及数字孪生技术领域，尤其涉及一种用于工业智能制造数字孪生的建模方法。

背景技术

数字孪生在近年里是一个热门的话题，而它在大量地应用今天的智慧城市和智能制造领域中，目前的数字孪生建模的方法:先进行实物场景数据的采集，之后进行场景数据的整理，人后在进行人为的数据处理加工，最后,才能绘制出与之相对应的数字孪生的场景。

但是上述方法对原始数据的采集要求高，需要增加大量的人为干预对数据的进行处理和加工，增加了数字孪生的制作建模成本；并且很难实时地与真实事件同步，另外可扩展性较差，主要的原因是当应用场景变化时，就需要重新再建数字孪生的模型。

因此，有必要提供一种新的用于工业智能制造数字孪生的建模方法解决上述技术问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种可以实时地建立数字孪生的模型、可扩展性好、同步性好的用于工业智能制造数字孪生的建模方法。

本发明提出的一种用于工业智能制造数字孪生的建模方法，包括以下步骤：

S1：根据需求，构建Klaman滤波器系统；

S2：向Klaman滤波器系统中写入计算程序；

S3：通过微控单元对数控机床的各传感器数据进行采集并存储；

S4：微控单元将采集到的数据发送给Klaman滤波器系统和数据存储器。

S5：Klaman滤波器系统对接收的到数据进行计算，得出数字孪生模型数据；

S6：Klaman滤波器系统将模型数据传输给图形处理器，绘制相对应的数字孪生场景；

S7：图形处理器将绘制的数字孪生场景传输给显示大屏。

优选的，所述S1中，Klaman滤波器系统包括Klaman滤波模块和CPLD模块。

优选的，所述S3中，微控单元与数控机床的各传感器之间采用Modbus通讯协议或CAN通讯协议。

优选的，所述S4中，数据存储器为时间序列数据库。

优选的，所述S3中数控机床的各传感器数据通过通讯分线汇总到通讯总线，微控单元通过通讯总线获取全部传感器数据。

本发明的有益效果：

①可以实时地用Kalman滤波对采集的数据(MODBUS和MCANBUS)进行建立数字孪生的模型；

②可扩展性好，只要有目标机械设备基本的特征，便可以适应不同种类的机械设备；

③同步性好，数字孪生与真实场景的延迟小(100到200ms)；

④利用硬件CPLD(Complex Programmable Logic Device)来进行加速数据处理与数字孪生的建模(边缘化数据建模)。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于工业智能制造数字孪生的建模方法中微控单元对数控机床各传感器数据采集的原理图；