【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字孪生，具体涉及一种数字孪生系统仿真方法及系统。
技术介绍
1、数字孪生(digita l twi n)，是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，主要是通过对物理世界中的事件(物体)进行数字化模拟，来构建一个数字世界中一模一样的实体，藉此来实现对物理实体的了解、分析和优化的过程。在产品的设计阶段，利用数字孪生可以提高设计的准确性，并验证产品在真实环境中的性能。
2、例如，在机器人的设计阶段，由于场地受限，开发人员无法将物理机器人进行无限的跑测以至于无法获取机器人的最大的覆盖面积以及续航时长等性能参数。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提供一种数字孪生系统仿真方法及系统，旨在解决现有技术中由于条件限制无法有效验证产品在真实环境中的性能的技术问题。
2、为实现上述目的，第一方面，本申请实施例中提供了一种数字孪生系统仿真方法，应用于仿真系统，所述仿真系统包括物联网数据采集设备、数据传输器、运行参数构建器以及仿真模型器，所述方法包括：
3、物联网数据采集设备实时获取机器人物理实体的参数数据；
4、判断所述参数数据的数据类型并且基于判断结果选择目标数据传输器将机器人物理实体的参数数据传输至运行参数构建器，所述参数数据的数据类型包括平缓数据或跳变数据；
5、运行参数构建器根据所述机器人物理实体的参数数据构建仿真运行参数；
6、仿真模型器在仿真运
7、在一种可能的实现方式中，所述参数数据包括机器人下位机的温度，所述判断所述参数数据的数据类型，包括：
8、根据机器人下位机的当前温度及上一预设时刻的历史温度计算下位机的温度变化率；
9、确定下位机的温度变化率大于或等于温度变化率阈值，判断所述参数数据的数据类型为跳变数据；
10、确定下位机的温度变化率小于温度变化率阈值，判断所述参数数据的数据类型为平缓数据。
11、在一种可能的实现方式中，所述基于判断结果选择目标数据传输器将机器人物理实体的参数数据传输至运行参数构建器，包括：
12、响应于所述参数数据的数据类型为平缓数据，选择第一数据传输器将机器人物理实体的参数数据传输至运行参数构建器；
13、响应于所述参数数据的数据类型为跳变数据，选择第二数据传输器将机器人物理实体的参数数据传输至运行参数构建器，其中，所述第二数据传输器的数据传输速度大于第一数据传输器。
14、在一种可能的实现方式中，所述响应于所述参数数据的数据类型为跳变数据，选择第二数据传输器将机器人物理实体的参数数据传输至运行参数构建器之后，还包括：
15、在参数数据传输过程，获取第二数据传输器的数据读写速率值以及数据读写准确率值；
16、将所述数据读写速率值以及数据读写准确率值输入传输状态监测评估单元得到所述第二数据传输器的传输效率表征值；
17、在所述第二数据传输器的传输效率表征值小于或等于效率阈值的情况下，将所述参数数据划分为第一参数数据包及第二参数数据包，其中，第二参数数据包的数据量大于第一参数数据包的数据量；
18、向所述第一数据传输器、第二数据传输器重新分配数据传输权限，以利用第一数据传输器将所述第一参数数据包传输至运行参数构建器，利用第二数据传输器将所述第二参数数据包传输至运行参数构建器。
19、在一种可能的实现方式中，所述将所述数据读写速率值以及数据读写准确率值输入传输状态监测评估单元得到所述第二数据传输器的传输效率表征值，包括：
20、将所述数据读写速率值以及数据读写准确率值输入预先训练的传输状态监测评估模型得到所述第二数据传输器的传输效率表征值，所述传输状态监测评估模型满足如下表达式：
21、
22、其中，c为传输效率表征值，r为数据当前读写速率值，r0为数据基准读写速率值，a为数据当前读写准确率值，a0为数据基准读写准确率值，t为数据传输器的性能负载，0<t≤1，性能负载表征数据传输器的原始性能大小，gr为性能损失系数，0<gr<1，性能损失系数gr与数据传输器的使用负荷成正相关关系，β1为读写速率值对数据传输效率的影响权重，β2为读写准确率值对数据传输效率的影响权重。
23、在一种可能的实现方式中，所述参数数据包括机器人下位机的温度，所述运行参数构建器根据所述机器人物理实体的参数数据构建仿真运行参数，包括：
24、将下位机的当前温度输入底盘速度控制模型得到机器人物理实体底盘在仿真环境中的目标运行速度，所述底盘速度控制模型满足如下表达式：
25、v＝-1.28(t-25)+v0(t≥25℃)，其中，v为目标运行速度，t为下位机的当前温度，v0为机器人在25℃下的运行初速度。
26、在一种可能的实现方式中，所述参数数据包括机器人下位机的温度，所述运行参数构建器根据所述机器人物理实体的参数数据构建仿真运行参数，包括：
27、根据仿真机器人模型在仿真运行环境中的地形复杂度对下位机的当前温度进行温度补偿得到目标温度；
28、将下位机的目标温度输入底盘速度控制模型得到机器人物理实体底盘在仿真环境中的目标运行速度，所述底盘速度控制模型满足如下表达式：
29、v＝-1.28(tm-25)+v0(t≥25℃)，其中，v为目标运行速度，tm为下位机的目标温度，v0为机器人在25℃下的运行初速度。
30、在一种可能的实现方式中，所述映射仿真数据包括机器人运行覆盖面积以及运行时长，所述仿真模型器在仿真运行环境下以所述仿真运行参数运行预先构建的仿真模型得到机器人物理实体的映射仿真数据，包括：
31、控制仿真机器人模型以下位机不同温度下的目标运行速度在仿真运行环境下持续运行直至电量耗尽得到机器人运行覆盖面积以及运行时长。
32、在一种可能的实现方式中，所述仿真模型器在仿真运行环境下以所述仿真运行参数运行预先构建的仿真模型得到机器人物理实体的映射仿真数据之后，还包括：
33、对所述映射仿真数据进行期望校验，在所述映射仿真数据未满足期望数据要求的情况下，对所述底盘速度控制模型的参数进行调整直至所述映射仿真数据满足期望数据要求。
34、第二方面，本申请实施例中还提供了一种仿真系统，所述仿真系统包括物联网数据采集设备、数据传输器、运行参数构建器、仿真模型器；以及，存储器、处理器，所述存储器用于存储程序代码，所述处理器用于调用所述程序代码，以执行如第一方面所述的方法。
35、区别于现有技术，本申请实施例提供的一种数字孪生系统仿真方法，首先利用物联网数据采集设备实时获取机器人物理实体的参数数据；然后判断所述参数数据的数据类型并且基于判断结果选择目标数据传输本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种数字孪生系统仿真方法，其特征在于，应用于仿真系统，所述仿真系统包括物联网数据采集设备、数据传输器、运行参数构建器以及仿真模型器，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的数字孪生系统仿真方法，其特征在于，所述参数数据包括机器人下位机的温度，所述判断所述参数数据的数据类型，包括：
3.如权利要求1所述的数字孪生系统仿真方法，其特征在于，所述基于判断结果选择目标数据传输器将机器人物理实体的参数数据传输至运行参数构建器，包括：
4.一种仿真系统，其特征在于，所述仿真系统包括物联网数据采集设备、数据传输器、运行参数构建器、仿真模型器；以及，
【技术特征摘要】
1.一种数字孪生系统仿真方法，其特征在于，应用于仿真系统，所述仿真系统包括物联网数据采集设备、数据传输器、运行参数构建器以及仿真模型器，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的数字孪生系统仿真方法，其特征在于，所述参数数据包括机器人下位机的温度，所述判断所述参数数据的数据类型，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，宋晓辉，赵洪丹，陈琳，翟让，李金东，张鹏飞，金贝贝，王龙华，陈允峰，王建业，
申请(专利权)人：河南省科学院，
类型：发明
国别省市：
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