[发明专利]一种数字孪生模型一致性保持系统及方法

权利要求书

1.一种数字孪生模型一致性保持系统，其特征在于，包括：一致性判定模块、演化模块、一致性验证模块；

一致性判定模块，针对某一物理实体，确定该物理实体的数字孪生模型的一致性阈值，所述一致性阈值保证数字孪生模型的仿真满足基本要求；将物理实体的数据和数字孪生模型仿真结果的差值作为数字孪生模型偏差值，将所述数字孪生模型偏差值与数字孪生模型的一致性阈值进行对比，如果所述数字孪生模型偏差值低于所述数字孪生模型的一致性阈值，则数字孪生模型符合数字孪生模型的一致性要求，得到数字孪生模型一致性判定结果；否则不符合数字孪生模型的一致性要求，则需要送至演化模块，进行数字孪生模型演化；

演化模块，根据所述物理实体的数字孪生模型的结构，将数字孪生模型偏差划分为结构偏差和参数偏差两种类型；根据一致性判定模块中的数字孪生模型一致性判定结果及数字孪生模型结构，确定数字孪生模型的偏差类型；如果数字孪生模型的偏差类型为结构偏差，则采取结构演化方法，得到结构演化后的数字孪生模型；如果数字孪生模型的偏差类型为参数偏差，则采取参数演化方法，得到参数演化后的数字孪生模型；

一致性验证模块，判断演化后的数字孪生模型的参数是否符合数字孪生模型的结构要求，如果不符合要求，则重新进行数字孪生模型演化，即重复演化模块；读取演化后的数字孪生模型仿真结果与物理实体的数据，将两者差值作为数字孪生模型的准确度；将数字孪生模型的准确度与所述一致性阈值进行对比，如果数字孪生模型的准确度低于所述一致性阈值，则演化后的数字孪生模型符合一致性要求，如果数字孪生模型的准确度高于所述的一致性阈值，则不符合一致性要求，需要重新演化，即重复演化模块的内容，最终得到数字孪生模型一致性验证结果。

2.根据权利要求1所述的一种数字孪生模型一致性保持系统，其特征在于，所述演化模块中，结构演化方法实现包括如下步骤：

①针对某一物理实体，该物理实体由不同的组件组成，该物理实体的数字孪生模型由组件模型构成，组件模型描述物理实体的组件；物理实体的组件由功能模块组成，组件模型由功能模块模型组成，功能模块模型描述物理实体的组件的功能；数字孪生模型、组件模型及功能模块模型均存储于数字孪生模型库中；

②确定物理实体的结构变化情况，结构变化分为外部结构变化和内部结构变化两种类型；外部结构变化包括组件的增添和删减，内部结构变化包括功能模块的增添和删减；

③获取物理实体的数据，判断从物理实体获取的数据所属的组件是否发生变化，如果发生变化，则属于外部结构变化，进行步骤④的演化方法，如果从物理实体获取的数据所属的组件未发生变化，而数据所属的功能模块发生变化，则属于内部结构变化，进行步骤⑤的演化方法；

④针对从物理实体获取的数据所属的组件增加情况，需在数字孪生模型库中匹配新增的组件模型，并增加组件模型的I/O接口，得到结构演化后的数字孪生模型；针对从物理实体获取的数据所属的组件删减情况，需删减相应数字孪生模型及I/O接口，得到结构演化后的数字孪生模型；物理实体的组件由功能模块组成，组件变化会导致功能模块变化，因此，数字孪生模型在外部结构演化后，需进行内部结构演化，即执行步骤⑤；

⑤针对从物理实体获取的数据所属的功能模块增加情况，增添组件模型及功能模块模型间的关联关系，得到参数演化后的数字孪生模型；针对从物理实体获取的数据所属的功能模块删减情况，需删减组件模型及功能模块模型间的关联关系，得到参数演化后的数字孪生模型。