数字双

什么是数码双胞胎?

你需要知道三件事

数字孪生是一种最新的表示,一个模型,一个实际的物理资产运行。它反映了当前的资产状况,包括有关资产的历史数据。数字双胞胎可以用来评估资产的当前状况,更重要的是,可以预测未来的行为,改进控制,或优化操作。

数字双胞胎可以是一个组件的模型,一个组件的系统,或一个系统的系统,如泵,引擎,发电厂,生产线,或车队的系统。数字孪生模型可以包括基于物理的方法或统计方法。这些模型反映了操作资产的当前环境、年代和配置,这通常涉及到将资产数据直接流到调优算法中。

为什么数字双胞胎很重要

创造和使用数字孪生兄弟可以提高智力操作系统.拥有真实运营资产的最新表示,可以让您控制或优化资产和更广泛的系统。该表示不仅捕获当前状态,而且通常还捕获资产的操作历史。数字双胞胎使您能够优化,提高效率,自动化,并评估未来的性能。您可以将模型用于其他目的,例如虚拟调试或影响新一代设计

数字孪生模型通常用于多个领域:

  1. 操作优化:通过使用天气、车队规模、能源成本或性能因素等变量,可以触发模型运行数百或数千次如果模拟呢评估当前系统设置的就绪情况或必要的调整。这使得系统操作能够在运行期间进行优化或控制,以降低风险,降低成本,或获得任意数量的系统效率。

蒙特卡罗模拟评估可能的行为。

  1. 异常检测:该模型与实际资产并行运行,并立即标记偏离预期(模拟)行为的操作行为。例如,一家石油公司可以从连续运行的海上石油钻塔中传输传感器数据。数字孪生模型将寻找操作行为中的异常,以帮助避免灾难性损害。

使用Simulink实时在石油钻井平台上部署工业物联网原型。图片由国家油井公司提供。万博1manbetx

  1. 故障隔离:异常情况可能会触发一系列模拟,以隔离故障并确定根本原因,以便工程师或系统采取适当措施。

燃油控制系统的故障隔离。

数字双胞胎是如何工作的

物联网应用程序驱动您需要作为数字孪生兄弟的一部分进行建模的内容。数字孪生模型将包括物联网资产所需的组件、行为和动态。

建模方法通常可分为两种类型:第一原理或基于物理的方法(例如,机械建模)和数据驱动方法(例如,深度学习)。数字孪生兄弟也可以是各种建模行为和建模方法的组合,随着时间的推移,可能会随着更多用途的确定而详细阐述。

数字双胞胎的建模方法:第一原理和数据驱动。

模型必须保持最新,并根据运行中的资产进行调整,这通常涉及将数据从资产直接流到调整数字孪生体的算法中。这允许您考虑资产环境、年龄和配置等方面。

一旦digital twin可用并且是最新的,您就可以使用它来预测未来行为、优化控制或优化资产的操作。一些例子包括模拟传感器模拟未来的场景以告知当前和未来的操作,或者使用数字孪生模块通过发送当前的实际输入来提取当前的操作状态。

用MATLAB和Simulink实现数字孪生万博1manbetx

使用MATLAB,您可以使用连接资产中的数据定义模型。您还可以使用Simulink创建一万博1manbetx个基于物理的模型使用多领域建模工具.这两个数据驱动和基于物理的模型可以与操作资产的数据进行调整,作为数字孪生。您可以使用这些数字双胞胎进行预测、假设模拟、异常检测、故障隔离等等。

MATLAB提供的数据驱动方法包括机器学习深度学习神经网络系统识别. 您通常使用一组数据来训练或提取模型,并使用一组单独的验证数据来验证或测试模型。使用MATLAB应用程序,您可以探索这些建模方法,为您的应用程序找到最精确的方法。

用于交互式培训、验证和调整分类模型的分类学习者应用程序。

使用Simulink进行基于物理的建模,涉及到从基本原理万博1manbetx设计系统。模型可以包括机械、液压和电气部件。模型也可以来自上游的设计工作使用基于模型的设计使用Sim万博1manbetxulink。

额外的资源

万博1manbetxSimulink电网的数字孪生模型。它从电网接收测量数据进行参数估计,然后运行数千个模拟场景,以确定能量储备是否充足以及电网控制器是否需要调整。

通过优化方法,您可以对数字孪生模型进行调优,并使用MQTT等用于传入数据流的标准协议使它们保持最新。

例子:使用Simulink编译器部署参数估计万博1manbetx

您可以在对您的应用程序有意义的任何位置实施digital twin:在边缘计算节点、运营技术基础设施或it系统。集成到商用系统(如Azure IoT Hub或AWS IoT)上,或根据需要通过API和其他常见集成方法(如共享lib)实施自定义集成稀罕和宁静的呼唤。

了解更多自动部署到边缘、资产或云

物联网拓扑结构:在任何对应用有意义的地方实现数字孪生。