基于物理的数字孪生的自适应调节制造技术

技术编号:40055861 阅读:22 留言:0更新日期:2024-01-16 21:55
公开了一种对物理系统(302)的利用物理系统(302)的基于物理的模型(304)的数字孪生进行自动调节的计算机实现的方法。该方法使用在基于物理的模型(304)的基于物理的参数集与应用于物理系统(302)的自适应滤波器(306)的滤波器系数集之间的经训练的映射(308)。基于自适应滤波的方法被用于基于响应于输入信号从物理系统(302)测量的输出信号与由基于物理的模型(304)针对相同输入信号计算的输出响应之间的误差来更新离散时间步长的滤波器系数集。然后使用经训练的映射(308)来根据更新的滤波器系数集确定基于物理的参数集中的更新的参数值。该方法可被用于在运行时修改数字孪生模拟以紧密匹配物理系统(302)的行为。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开主要涉及基于物理的数字孪生领域。所描述的实施方式针对一种用于在运行时有效地自动调节数字孪生的基于物理的模型参数以紧密匹配真实世界物理系统的行为的技术。


技术介绍

1、模拟技术被广泛用于例如预测真实世界对象的行为或解释过去事件的行为。模拟技术的示例性应用是在数字孪生中。

2、越来越多地,自动化系统工程设计工具可被嵌入真实世界数字孪生。真实世界数字孪生表示的核心是利用真实世界物理系统的基于物理的模型的物理引擎(例如,bullettm、mujocotm等)。与数字孪生模拟相关的挑战之一是真实世界中观察到的输出与由基于物理的模型获得的相同输入信号的相应输出之间的差异。通常,这种差异是由于在基于物理的模型中使用的参数(这里称为“基于物理的参数”)的不准确性而产生的。

3、通常,基于物理的参数是离线计算的,例如,使用执行全局或局部优化任务的云计算系统或计算集群。这通常是需要的,因为基于物理的参数和基于物理的模型的输出之间的关系可能是高度非线性的、非凸的,或者数学上复杂的。因此,准确地确定描述真实世界物理系统的行为的正确参数值对于在边缘计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于自动调节物理系统的数字孪生的计算机实现的方法,所述数字孪生利用所述物理系统的由基于物理的参数集定义的基于物理的模型,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,更新所述滤波器系数集包括最小化所述误差信号的均方。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法,其中,所述基于物理的参数集包括不能从所述物理系统直接测量的至少一个基于物理的参数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,还包括使用包括多个数据样本的合成训练数据集来创建所述经训练的映射,其中,每个数据样本包括所述基于物理的参数集与所述滤波器系数集的配对,所述多个数据样本是在所述...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于自动调节物理系统的数字孪生的计算机实现的方法,所述数字孪生利用所述物理系统的由基于物理的参数集定义的基于物理的模型,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,更新所述滤波器系数集包括最小化所述误差信号的均方。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法,其中,所述基于物理的参数集包括不能从所述物理系统直接测量的至少一个基于物理的参数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,还包括使用包括多个数据样本的合成训练数据集来创建所述经训练的映射,其中,每个数据样本包括所述基于物理的参数集与所述滤波器系数集的配对,所述多个数据样本是在所述基于物理的参数集中的参数值的预定范围上创建的。

5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述训练数据集的每个数据样本通过以下方式创建:

6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述时变输入信号包括正弦扫描信号。

7.根据权利要求5和6中任一项所述的方法,还包括在所述反卷...

【专利技术属性】
技术研发人员:约瑟夫·蒂尔卡
申请(专利权)人:西门子股份公司
类型:发明
国别省市:

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