[发明专利]基于数字孪生的再制造设计仿真系统、方法、设备及介质

权利要求书

1.一种基于数字孪生的再制造设计仿真系统，包括虚拟处理层及应用层，其中，所述虚拟处理层包括数据获取模块、数字孪生建模模块、数字孪生模型自适应设计模块、数字孪生故障预测模块：

数据传输模块，用于所述应用层获取电机的信息数据，并将所述信息数据传输至所述虚拟处理层中的数据获取模块；

信息数据选取模块，用于所述数据获取模块接收所述应用层的信息数据，并从所述信息数据中选取关键参量；

数字孪生模型构建模块，用于所述数字孪生建模模块获取所述关键参量对应的物理实体，根据所述物理实体构建数字孪生模型，对所述数字孪生模型进行融合及重构，得到重构数字孪生模型；

所述数字孪生建模模块在执行所述对所述数字孪生模型进行融合及重构，得到重构数字孪生模型，具体用于：

从所述数字孪生模型中选取不同零部件的数字孪生模型作为部分数字孪生模型，获取所述部分数字孪生模型的关联关系；

基于所述关联关系对所述部分数字孪生模型进行整合，得到整合数字孪生模型；

利用预设的机器学习算法对所述整合数字孪生模型进行优化，得到重构数字孪生模型；

数据接口生成模块，用于所述数字孪生模型自适应设计模块对所述重构数字孪生模型进行优化训练，得到目标数字孪生模型，并建立所述虚拟处理层与所述应用层的数据接口；

电机动态推演及故障预测模块，用于所述数字孪生故障预测模块根据所述数据接口获取所述应用层的电机的数字化表征方法，根据所述数字化表征方法及所述目标数字孪生模型对所述电机进行动态推演及故障预测，得到推演及预测的结果；

电机执行模块，用于所述应用层利用所述数据接口接收所述数字孪生故障预测模块的推演及预测的结果，并利用所述电机执行所述推演及预测的结果。

2.如权利要求1所述的基于数字孪生的再制造设计仿真系统，其特征在于，所述应用层在执行所述将所述信息数据传输至所述虚拟处理层中的数据获取模块的功能时，具体用于：

对所述信息数据进行排序，得到数据序号；

获取传输控制协议，利用所述传输控制协议将所述应用层与所述虚拟处理层中的数据获取模块建立连接，并根据所述数据序号向所述数据获取模块传输所述信息数据。

3.如权利要求1所述的基于数字孪生的再制造设计仿真系统，其特征在于，所述数字孪生建模模型在执行所述根据所述物理实体构建数字孪生模型的功能时，具体用于：

获取所述物理实体的内部物理耦合关系，对所述内部物理耦合关系进行分析，得到关键要素，并根据所述关键要素生成电机三维模型；

获取所述物理实体的历史测试数据，将所述历史测试数据传输至所述电机三维模型中，得到初始数字孪生模型；

对所述初始数字孪生模型进行渲染，得到数字孪生模型。

4.如权利要求1所述的基于数字孪生的再制造设计仿真系统，其特征在于，所述数字孪生模型自适应设计模块在执行所述对所述重构数字孪生模型进行优化训练，得到目标数字孪生模型的功能时，具体用于：

对所述重构数字孪生模型进行仿真实验，得到仿真数据；

利用预设的生成对抗网络对所述仿真数据进行合成，得到合成数据；

根据所述生成对抗网络对所述仿真数据及所述合成数据进行函数构建，得到目标函数；

根据所述目标函数对所述重构数字孪生模型进行优化处理，得到目标数字孪生模型。

5.如权利要求4所述的基于数字孪生的再制造设计仿真系统，其特征在于，所述数字孪生模型自适应设计模块在执行所述根据所述生成对抗网络对所述仿真数据及所述合成数据进行函数构建，得到目标函数的功能时，具体用于：

获取所述仿真数据及所述合成数据对应的真实样本及合成样本，根据所述真实样本及所述合成样本计算所述生成对抗网络中判别器、生成器及分类器所对应的损失函数，得到第一损失函数、第二损失函数及第三损失函数；

根据预设的权重系数、所述第一损失函数、所述第二损失函数以及所述第三损失函数进行权重计算，得到目标函数。