基于数字孪生的摩擦片管理方法、系统、车辆及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的摩擦片管理方法、系统、车辆及介质，包括获取多个摩擦片初始的实物状态数据；建立包括多个数字孪生体的数字孪生模型；获取多个摩擦片当前的工作环境信息、振动信息与累计使用时间；根据工作环境信息与振动信息，基于每个数字孪生体与长短时记忆网络，得到每个数字孪生体当前的磨损速度；根据磨损速度与累计使用时间，实时更新数字孪生体的厚度与磨损总量，得到实时更新的数字孪生模型；根据实时更新的数字孪生模型，对摩擦片进行制动管理。本发明专利技术利用长短时记忆网络建立摩擦片实物与数字孪生体的映射，能够实时模拟摩擦片的磨损状况，并根据磨损状况对摩擦片进行制动管理，提升制动效果与驾驶安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生的摩擦片管理方法、系统、车辆及介质


[0001]本专利技术涉及车辆制动
，尤其涉及一种基于数字孪生的摩擦片管理方法、系统、车辆及介质。

技术介绍

[0002]对于车辆制动系统中摩擦片的管理，现有技术中大多采用警报的方式，在摩擦片上安装传感器，当摩擦片磨损到一定程度时，将会触发警报；而报警方式基本有两种，一种是比较简单的机械报警，即当摩擦片被磨损到暴露出报警器时，通过报警器摩擦发出刺耳声音，以起到报警作用；另一种是传感器式，则传感器在正常工作状态下一般设置为常开，传感器始终是通路，此时在车辆仪表盘上不会出现报警显示，但是当传感器的线被磨断时，传感器就成了断路，此时仪表盘上开始出现报警显示，提示车主制动出现异常情况，以便制动系统能够得到实时维护。
[0003]对于如何延长制动系统摩擦片的使用寿命，现有技术更倾向于从摩擦片的加工工艺或者制作原材料方面提升摩擦片的耐性，而很少从摩擦片使用过程的角度对磨损进行管理，也无法对摩擦片的磨损量进行实时估计；此外，摩擦片的磨损不仅意味着其寿命的降低，也影响着其使用过程中车辆制动的效果；例如，对于液压系统来说，细微的轮缸位移也会影响制动压力的值，而现有的制动系统在进行制动控制时通常不考虑摩擦片的磨损，导致制动效果越来越差。
[0004]因此，需要一种基于数字孪生的摩擦片管理方法、系统、车辆及介质，能够实时模拟摩擦片的磨损状况，并基于摩擦片的磨损状况对制动系统进行制动管理，提升制动效果与驾驶安全性。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种基于数字孪生的摩擦片管理方法、系统、车辆及介质，能够实时模拟摩擦片的磨损状况，并基于摩擦片的磨损状况对制动系统进行制动管理，提升制动效果与驾驶安全性。所述技术方案如下：
[0006]一方面，本专利技术提供了一种基于数字孪生的摩擦片管理方法，包括：
[0007]获取多个摩擦片初始的实物状态数据；
[0008]根据初始的所述实物状态数据，建立初始的数字孪生模型；其中，所述数字孪生模型包括多个所述摩擦片的数字孪生体；
[0009]获取多个所述摩擦片当前的工作环境信息、振动信息与累计使用时间；
[0010]根据当前的所述工作环境信息与所述振动信息，基于每个所述摩擦片对应的所述数字孪生体与长短时记忆网络，得到每个所述摩擦片对应的所述数字孪生体当前的磨损速度；
[0011]根据所述磨损速度与所述累计使用时间，得到当前所述数字孪生体的磨损程度；
[0012]根据所述数字孪生体的磨损程度，实时更新所述数字孪生模型中所述数字孪生体
的厚度与磨损总量，得到实时更新后的所述数字孪生模型；
[0013]根据实时更新后的所述数字孪生模型，对每个所述数字孪生体对应的所述摩擦片进行制动管理。
[0014]进一步地，所述磨损速度以磨损速度级别表示，所述磨损速度级别分为1～10的十个级别，十个所述磨损速度级别的范围对应于所述摩擦片最高允许磨损速度的0～100％。
[0015]进一步地，在所述根据当前的所述工作环境信息与所述振动信息，基于每个所述摩擦片对应的所述数字孪生体与长短时记忆网络，得到每个所述摩擦片对应的所述数字孪生体当前的磨损速度之前，所述方法还包括：
[0016]设置不同的工作环境、不同磨损的工况，通过仿真模拟获得所述摩擦片的振动信息与累计使用信息，以获得所述长短时记忆网络的训练集。
[0017]进一步地，所述根据实时更新后的所述数字孪生模型，对每个所述数字孪生体对应的所述摩擦片进行制动管理包括：
[0018]根据所述数字孪生体的所述磨损程度，对每个所述数字孪生体对应的所述摩擦片上施加的制动力进行重分配；
[0019]根据所述数字孪生体的所述磨损程度，对每个所述数字孪生体对应的所述摩擦片上施加的制动力进行制动控制补偿；
[0020]根据所述数字孪生体的所述磨损程度，进行对应的所述摩擦片的更换提醒。
[0021]进一步地，所述根据所述数字孪生体的所述磨损程度，对每个所述数字孪生体对应的所述摩擦片上施加的制动力进行重分配包括：
[0022]根据所述磨损程度所对应的1～10的十个磨损程度级别，将所述磨损程度转换为所述磨损程度级别表示；其中，所述磨损程度级别的范围对应于所述摩擦片最大允许磨损量的10～100％；
[0023]判断任意两个所述数字孪生体的所述磨损程度级别之间的最大差值是否大于预设差值；
[0024]若判断结果为所述最大差值大于所述预设差值，则根据所有所述磨损程度级别，计算每个所述摩擦片的制动力加权系数；
[0025]根据总需求制动力与每个所述制动力加权系数，计算每个所述摩擦片的需求制动力；
[0026]将所述需求制动力分配到对应的所述摩擦片上；
[0027]若判断结果为所述最大差值不大于所述预设差值，则将所述总需求制动力均分到每个所述摩擦片上。
[0028]进一步地，所述根据所述数字孪生体的所述磨损程度，对每个所述数字孪生体对应的所述摩擦片上施加的制动力进行制动控制补偿包括：
[0029]对需求制动力与所述摩擦片的实际磨损均进行模糊化处理；其中，所述实际磨损由所述摩擦片的最大允许磨损量与对应的所述数字孪生体的所述磨损程度级别计算得到；
[0030]根据模糊化处理后的所述需求制动力与所述实际磨损，通过制动力补偿的模糊规则表获得模糊化处理后的制动力补偿；
[0031]对模糊化处理后的所述制动力补偿进行去模糊化，得到所述制动力补偿；
[0032]将所述需求制动力与所述制动力补偿相加，得到纠正后的所述制动力，并将所述
制动力施加于对应的所述摩擦片上。
[0033]进一步地，所述根据所述数字孪生体的所述磨损程度，进行对应的所述摩擦片的更换提醒包括：
[0034]判断每一个所述摩擦片对应的所述磨损程度级别是否达到第一预设级别；
[0035]若至少一个所述磨损程度级别达到所述第一预设级别，则进行首次更换提醒；
[0036]判断所述磨损程度级别是否达到第二预设级别；
[0037]若所述磨损程度级别达到所述第二预设级别，则每隔预设时间进行一次更换提醒；
[0038]若所述磨损程度级别达到所述第一预设级别且未达到所述第二预设级别，则在所述磨损程度级别每提升一个级别时，进行一次更换提醒；
[0039]若所有所述摩擦片的所述磨损程度级别均未达到所述第一预设级别，则不进行更换提醒。
[0040]另一方面，本专利技术提供了一种基于数字孪生的摩擦片管理系统，包括：
[0041]数据获取模块，用于获取多个摩擦片初始的实物状态数据；
[0042]模型建立模块，用于根据初始的所述实物状态数据，建立初始的数字孪生模型；其中，所述数字孪生模型包括多个所述摩擦片的数字孪生体；
[0043]当前信息获取模块，用于获取多个所述摩擦片当前的工作环境信息、振动信息与累计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的摩擦片管理方法，其特征在于，包括：获取多个摩擦片初始的实物状态数据；根据初始的所述实物状态数据，建立初始的数字孪生模型；其中，所述数字孪生模型包括多个所述摩擦片的数字孪生体；获取多个所述摩擦片当前的工作环境信息、振动信息与累计使用时间；根据当前的所述工作环境信息与所述振动信息，基于每个所述摩擦片对应的所述数字孪生体与长短时记忆网络，得到每个所述摩擦片对应的所述数字孪生体当前的磨损速度；根据所述磨损速度与所述累计使用时间，得到当前所述数字孪生体的磨损程度；根据所述数字孪生体的磨损程度，实时更新所述数字孪生模型中所述数字孪生体的厚度与磨损总量，得到实时更新后的所述数字孪生模型；根据实时更新后的所述数字孪生模型，对每个所述数字孪生体对应的所述摩擦片进行制动管理。2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的摩擦片管理方法，其特征在于，所述磨损速度以磨损速度级别表示，所述磨损速度级别分为1～10的十个级别，十个所述磨损速度级别的范围对应于所述摩擦片最高允许磨损速度的0～100％。3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的摩擦片管理方法，其特征在于，在所述根据当前的所述工作环境信息与所述振动信息，基于每个所述摩擦片对应的所述数字孪生体与长短时记忆网络，得到每个所述摩擦片对应的所述数字孪生体当前的磨损速度之前，所述方法还包括：设置不同的工作环境、不同磨损的工况，通过仿真模拟获得所述摩擦片的振动信息与累计使用信息，以获得所述长短时记忆网络的训练集。4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的摩擦片管理方法，其特征在于，所述根据实时更新后的所述数字孪生模型，对每个所述数字孪生体对应的所述摩擦片进行制动管理包括：根据所述数字孪生体的所述磨损程度，对每个所述数字孪生体对应的所述摩擦片上施加的制动力进行重分配；根据所述数字孪生体的所述磨损程度，对每个所述数字孪生体对应的所述摩擦片上施加的制动力进行制动控制补偿；根据所述数字孪生体的所述磨损程度，进行对应的所述摩擦片的更换提醒。5.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生的摩擦片管理方法，其特征在于，所述根据所述数字孪生体的所述磨损程度，对每个所述数字孪生体对应的所述摩擦片上施加的制动力进行重分配包括：根据所述磨损程度所对应的1～10的十个磨损程度级别，将所述磨损程度转换为所述磨损程度级别表示；其中，所述磨损程度级别的范围对应于所述摩擦片最大允许磨损量的10～100％；判断任意两个所述数字孪生体的所述磨损程度级别之间的最大差值是否大于预设差值；若判断结果为所述最大差值大于所述预设差值，则根据所有所述磨损程度级别，计算每个所述摩擦片的制动力加权系数；
根据总需求制动力与每个所述制动力加权系数，计算每个所述摩擦片的需求制动力；将所述需求制动力分配到对应的所述摩擦片上；若判断结果为所述最大差值不大于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙万佳，郑恩瑞，章安艺，孙登辉，刘宏伟，
申请(专利权)人：中汽创智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：