[發明專利]一種數控機床數字孿生建模方法

有效

• 申請號: 201711434013.X
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108107841B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 胡天亮;駱偉超;陶飛;張承瑞
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G05B19/408
• 分類號: G05B19/408
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 顏洪嶺

1.一種數控機床數字孿生建模方法，其特征在于，包括物理空間、數字孿生數字空間和數字孿生映射模型，數字孿生數字空間通過數字孿生映射模型與物理空間進行連接；其中，所述物理空間包括數控機床、數據傳感器和數控系統，數據傳感器安裝在數控機床上，數據傳感器通過不同的數據接口與數控系統連接，數控系統通過數字孿生映射模型進行相關數據的采集與協議的解析；所述數字孿生數字空間包括數字孿生描述模型、數字孿生智能化模型，數字孿生智能化模型通過數據分析與決策，實現數控機床數字孿生的智能化服務；

所述數字孿生描述模型是基于多領域統一建模語言Modelica、利用面向對象的方式構建；

所述數字孿生智能化模型包括運行狀態數據庫、知識庫和推理機，其中運行狀態數據庫是基于列式數據庫HBase進行數據的存儲，知識庫和推理機是利用TensorFlow搭建機器學習模型提供支持；

所述數字孿生描述模型包括機械子系統、電氣子系統和液壓子系統，各個子系統之間通過能量轉換器進行連接，子系統內部通過模型件接口進行集成；

所述數字孿生智能化模型的分析決策結果通過外部接口連接到數字孿生描述模型上，數字孿生描述模型和數字孿生智能化模型都通過數字孿生映射模型與物理空間進行數據的交互和通訊；

所述數字孿生映射模型是基于OPC UA、MTConnect構建的，數字孿生映射模型包括映射服務器，映射客戶端，數據模型和數據映射字典；數據模型包括物理接口層、協議驅動抽象層、數據解析層和信息模型映射層；物理接口層實現不同傳感器數據接口的兼容，協議驅動抽象層實現不同協議的傳感器的驅動，數據解析層對各個傳感器的數據進行解析與處理，信息模型映射層實現統一的數據模型；其中數據映射字典使用XML文件格式，數字孿生映射模型的客戶端和服務器是基于C++開發的。