[发明专利]离散连续混合的产品作业控制逻辑数字孪生虚实同步方法

权利要求书

1.一种离散连续混合的产品作业控制逻辑数字孪生虚实同步方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.对产品数字孪生的生产作业工序进行层次划分，划分为系统层、模块层和机构层；

S2.使用混合Petri网模型对机构层中物理组件的执行器的连续动态行为进行建模，获得HPN模型；

S3.使用S³PR模型对模块层和系统层中信息组件的离散控制逻辑进行建模；

S4.系统层和模块层的S³PR模型转换成离散流程的控制逻辑部署在上位计算机中，机构层的HPN模型转换成连续物理流程的控制逻辑部署在微控制器中，实现多层次Petri网模型生产作业工序模型间的集成；

所述步骤S1中，将产品数字孪生的生产作业工序划分为系统层、模块层和机构层三个层次，其中：

机构层是指微控制器控制下通过驱动器和传感器完成物理操作的机电机构；

模块层是指多个机构组成的完成一个生产加工过程的功能模块；

系统层是指从整体上描述仪器中调用的各功能模块组成的整体仪器；

在所述步骤S4中，具体是将Petri网模型转换成直接部署在虚实产品微控制器和上位计算机的控制逻辑，Petri网模型包括HPN模型和S3PR模型，向模型中添加具体数据结构进行运行参数的传递实现层次间通信，构建多层次Petri网模型生产作业工序模型，其中系统层和模块层的S3PR模型转换成离散流程的控制逻辑部署在上位计算机中，机构层的HPN模型转换成连续物理流程的控制逻辑部署在微控制器中；

S41.提出基于规则(rule-based)的转换方法将HPN模型映射成微控制器控制逻辑的C语言代码；

S42.使用基于模型的方法将系统层和模块层的S3PR模型作为模型数据载入，并在运行时根据模型数据创建内存对象将系统层和模块层的S3PR模型映射成控制逻辑。

2.根据权利要求1所述的一种离散连续混合的产品作业控制逻辑数字孪生虚实同步方法，其特征在于：在所述步骤S2中，机构层中微控制器实现驱动器的控制分为等值和等时两种模式，对等值和等时两种模式分别进行HPN建模，获得HPN模型。