[发明专利]一种基于数字孪生模型的产线实时控制方法和装置

权利要求书

1.一种基于数字孪生模型的产线实时控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取被控产线的运行状态数据，获取所述被控产线的数据孪生模型的仿真运行状态数据，根据预设的规则计算所述运行状态数据和所述仿真运行状态数据的相似度值；

当系统处于模型自稳阶段时，将调整对象设置为所述数字孪生模型，当所述相似度值在预设的时间段内持续大于预设值时，将所述调整对象设置为所述被控产线；

当所述相似度值低于预设值时，获取调整对象的控制参数的当前值，根据预设的局部搜索范围，在所述当前值的相邻区域内得到使所述相似度值最高的所述控制参数的局部最优值，以及根据预设的控制参数取值范围，通过抽样算法得到使所述相似度值最高的所述控制参数的全局最优值，比较所述控制参数的所述局部最优值和所述全局最优值对应的所述相似度值，根据对应的所述相似度较高的所述控制参数的值设置所述调整对象。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述相似度值低于预设值时，获取调整对象的控制参数的当前值，根据预设的局部搜索范围，在所述当前值的相邻区域内得到使所述相似度值最高的所述控制参数的局部最优值，以及根据预设的控制参数取值范围，通过抽样算法得到使所述相似度值最高的所述控制参数的全局最优值的步骤包括：

当所述相似度值低于预设值时，获取调整对象的控制参数的当前值；

根据预设的局部搜索范围，使用贪婪算法在所述当前值的相邻区域内得到使所述相似度值最高的所述控制参数的局部最优值；

根据预设的控制参数取值范围，通过拉丁超立方抽样算法得到使所述相似度值最高的所述控制参数的全局最优值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据预设的局部搜索范围，使用贪婪算法在所述当前值的相邻区域内得到使所述相似度值最高的所述控制参数的局部最优值的步骤包括：

根据预设的局部搜索范围，获得所述控制参数在所述当前值的相邻区域内的可选值；

根据预设的并行计算数量，基于贪婪算法计算当所述控制参数被设置为可选值时对应的所述相似度值，将对应的所述相似度值最高的可选值作为所述控制参数的局部最优值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据预设的控制参数取值范围，通过拉丁超立方抽样算法得到使所述相似度值最高的所述控制参数的全局最优值的步骤包括：

获取所述控制参数在预设的控制参数取值范围内的全部可选值；

根据预设的试验因子生成拉丁超立方矩阵，从所述控制参数的全部可选值中抽样，得到所述控制参数的抽样值；

计算所述控制参数被设置为抽样值时对应的所述相似度值，将对应的所述相似度值最高的抽样值作为所述控制参数的全局最优值。

5.一种基于数字孪生模型的产线实时控制装置，其特征在于，所述装置包括：

运行状态相似度计算模块，用于获取被控产线的运行状态数据，获取所述被控产线的数据孪生模型的仿真运行状态数据，根据预设的规则计算所述运行状态数据和所述仿真运行状态数据的相似度值；

调整对象切换模块，用于当系统处于模型自稳阶段时，将调整对象设置为所述数字孪生模型，当所述相似度值在预设的时间段内持续大于预设值时，将所述调整对象设置为所述被控产线；

控制参数计算模块，用于当所述相似度值低于预设值时，获取调整对象的控制参数的当前值，根据预设的局部搜索范围，在所述当前值的相邻区域内得到使所述相似度值最高的所述控制参数的局部最优值，以及根据预设的控制参数取值范围，通过抽样算法得到使所述相似度值最高的所述控制参数的全局最优值；

控制参数设置模块，用于比较所述控制参数的所述局部最优值和所述全局最优值对应的所述相似度值，根据对应的所述相似度较高的所述控制参数的值设置所述调整对象。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制参数计算模块用于，

当所述相似度值低于预设值时，获取调整对象的控制参数的当前值；

根据预设的局部搜索范围，使用贪婪算法在所述当前值的相邻区域内得到使所述相似度值最高的所述控制参数的局部最优值；

根据预设的控制参数取值范围，通过拉丁超立方抽样算法得到使所述相似度值最高的所述控制参数的全局最优值。