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数字孪生人的伦理审视 被引量:7
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作者 刁生富 陈惠 《哲学分析》 CSSCI 北大核心 2024年第3期75-88,198,共15页
数字孪生人作为一种能够精准映射、即时互动、以虚控实的人类数字化身,以文化嵌入的方式极大地增强和延展了人类认识和改造世界的能力,创造出了广泛的人学价值和实用价值。但由于人孪交互中协同意识淡薄、技术中心主义盛行、算法互信缺... 数字孪生人作为一种能够精准映射、即时互动、以虚控实的人类数字化身,以文化嵌入的方式极大地增强和延展了人类认识和改造世界的能力,创造出了广泛的人学价值和实用价值。但由于人孪交互中协同意识淡薄、技术中心主义盛行、算法互信缺乏以及权力压制的存在和数字鸿沟的扩大,造成了人孪关系失衡、情感认知沦丧与虚实感知混淆、个人隐私遭泄露以及社会公正被剥夺等伦理问题。为促进人与数字孪生人更好地协同、更健康地发展,需要构建人与数字孪生人共同体,重申人类在人孪交互中的主体性地位,厘清人与数字孪生人的伦理主体与责任和宣扬算法公共化的价值取向,涵养向善的道德水准,以形成人与数字孪生人和谐共处的良好生态。 展开更多
关键词 数字孪生人 伦理问题 伦理规制
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水利工程中数字孪生虚拟实体轻量化研究 被引量:3
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作者 孙少楠 董国玉 +1 位作者 焦红波 李博宇 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第1期168-174,共7页
近年来,数字孪生技术在水利领域正在快速发展。其中,数字孪生数据底板存储着水利工程全生命周期中的信息,存在数据量庞大、管理复杂、更新成本增加等问题。同时,以WebGL为核心引擎渲染加载的应用层数字孪生平台受网络带宽和计算机性能... 近年来,数字孪生技术在水利领域正在快速发展。其中,数字孪生数据底板存储着水利工程全生命周期中的信息,存在数据量庞大、管理复杂、更新成本增加等问题。同时,以WebGL为核心引擎渲染加载的应用层数字孪生平台受网络带宽和计算机性能的限制,面临着轻量化处理的挑战。针对数字孪生虚拟实体维度中的几何模型数据,利用改进QEM(Quadric Error Metrics,二次误差测度)算法和Low-Poly算法进行轻量化处理,选取水轮机导水机构作为案例,研究在满足数字孪生业务需求下的最优简化程度。结果表明:轻量化的处理是必要的;轻量化处理后的模型文件大小大幅度减小;在满足数字孪生精细度等级4个精度等级的简化程度的上限分别为原始数据、40%左右、70%左右、98%左右。 展开更多
关键词 数字孪生 水利工程 轻量化 QEM
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基于离心泵数字孪生流场云图的叶轮故障诊断方法与应用 被引量:1
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作者 李亚洁 刘强 李炜 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第1期193-201,共9页
随着工业技术的发展,离心泵的健康诊断与维护需求日益迫切,结合数字孪生和机器视觉技术,提出一种基于数字孪生流场云图的离心泵叶轮机械故障智能诊断方法。借助离心泵数字孪生模型来模拟叶轮叶片随机断裂故障的演化发展,生成具有不同故... 随着工业技术的发展,离心泵的健康诊断与维护需求日益迫切,结合数字孪生和机器视觉技术,提出一种基于数字孪生流场云图的离心泵叶轮机械故障智能诊断方法。借助离心泵数字孪生模型来模拟叶轮叶片随机断裂故障的演化发展,生成具有不同故障特征的叶轮流场压力及速度云图;基于对Yolov5算法的学习训练,获得了压力和速度云图两类机器视觉模型,并结合统计分析实现了叶轮故障的初步诊断;进而考虑两类检测模型的优势互补特性,基于堆叠集成的思想将二者融合,以提升叶轮故障诊断的准确性。经实验验证,针对叶轮叶片的随机断裂故障,所提方法可达到0.99以上的诊断准确度,开发的离心泵叶轮机械故障智能诊断系统使所提方法得以落地应用。 展开更多
关键词 离心泵 数字孪生 叶轮机械 机器视觉 智能诊断
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油气装备数字孪生技术体系构建与应用示范 被引量:1
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作者 冯定 梁金力 +3 位作者 王健刚 张红 施雷 苗恩铭 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第2期1-10,共10页
油气装备与数字孪生技术的结合,是实现无人化、智能化、经济化油气钻探开发工程的关键环节。为实现工况复杂和作业环境恶劣条件下装备行为状态监测、性能评估等系列功能,开展了油气装备数字孪生技术研究。根据数字孪生技术理论,考虑油... 油气装备与数字孪生技术的结合,是实现无人化、智能化、经济化油气钻探开发工程的关键环节。为实现工况复杂和作业环境恶劣条件下装备行为状态监测、性能评估等系列功能,开展了油气装备数字孪生技术研究。根据数字孪生技术理论,考虑油气装备各系统间的关系,结合多学科、多层次、多物理场耦合的描述方法,构建了一套基于结构性能响应和数据实时映射的油气装备数字孪生技术应用的流程体系。以齿轮齿条钻机为研究对象,建立了基于多系统、多尺度、多要素建模准则的齿轮齿条钻机起升系统的数字孪生体,通过应用示范,验证了理论研究的可靠性。研究结果为油气及相关领域装备的性能评估与寿命预测提供了基于数字孪生技术的应用理论依据。 展开更多
关键词 油气装备 数字孪生 机理模型 齿轮齿条钻机
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融合数字孪生与长短期记忆神经网络方法的混凝土水化热温度预测 被引量:1
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作者 殷新锋 李旭辉 +2 位作者 黄胄 陈勉 虞永杰 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期167-173,316,共8页
针对大体积混凝土水化过程的多变性和非线性,为预测混凝土水化热温度的趋势与峰值,提出基于数字孪生(Digital Twin,DT)和长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的承台大体积混凝土水化热温度预测方法.该方法通过构建“物理... 针对大体积混凝土水化过程的多变性和非线性,为预测混凝土水化热温度的趋势与峰值,提出基于数字孪生(Digital Twin,DT)和长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的承台大体积混凝土水化热温度预测方法.该方法通过构建“物理实体、虚拟实体、孪生数据、服务、链接”五个维度的承台大体积混凝土数字孪生模型,对混凝土水化过程中的关键参数进行实时监测和数据交互,确保有限元模型的准确性,并结合LSTM网络进行数据分析和预测.结果表明:数字孪生技术能通过数据交互更新出最优参数值,随着交互次数的增加,模型模拟值不断趋近实测结果;LSTM神经网络对混凝土温度变化情况预测较为准确,实测对比发现输出值与实测值最大差值为1.32℃,相差2.8%,训练结果的平均绝对误差均值为0.7624,决定系数最低达到0.9742. 展开更多
关键词 大体积混凝土 水化反应 LSTM 数字孪生五维模型 数据交互 温度预测
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基于SSA-VMD的空天地算力网络中数字孪生逻辑靶场负载预测 被引量:1
6
作者 陈浩 党政 +2 位作者 黑新宏 赵彤 张杰 《计算机工程》 北大核心 2025年第5期20-32,共13页
在空天地多层次算力网络背景下,针对数字孪生逻辑靶场中因负载数据复杂性和非平稳特征带来的精准预测挑战,提出融合格拉姆转场(GAF)、卷积神经网络(CNN)、通道注意力机制的压缩与激励网络(SENet)和门控循环单元(GRU)的GCSG模型。GCSG模... 在空天地多层次算力网络背景下,针对数字孪生逻辑靶场中因负载数据复杂性和非平稳特征带来的精准预测挑战,提出融合格拉姆转场(GAF)、卷积神经网络(CNN)、通道注意力机制的压缩与激励网络(SENet)和门控循环单元(GRU)的GCSG模型。GCSG模型通过GAF将一维负载数据转换为二维图像,利用CNN提取局部特征,使用SENet优化特征重要性,采用GRU捕捉时序特征,实现了高效的特征融合和精准预测。此外,GCSG模型采用融合麻雀搜索算法(SSA)的变分模态分解(VMD)对负载数据进行平稳化处理,进一步提高了预测性能。实验结果表明,GCSG模型在不同数据长度下均表现出优异的预测精度和稳定性,且在多步预测任务中同样表现突出。因此,GCSG模型显著提升了负载数据的预测精度,为空天地算力网络中的数字孪生系统负载预测提供了强有力的解决方案。 展开更多
关键词 空天地多层次算力网络 数字孪生 逻辑靶场 负载预测 变分模态分解
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融合机器学习的永磁同步电机数字孪生故障诊断技术研究 被引量:1
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作者 黄友锐 沈玉轩 徐善永 《电测与仪表》 北大核心 2025年第2期181-187,共7页
永磁同步电机作为工业设备的核心部件,对其准确地故障诊断至关重要,智能数据驱动方法和实时监督技术可助力制定精准维护计划,实现低碳节能运行。基于数字孪生技术开展永磁同步电机高效运维研究,可实现虚实同步、监测电机运行状况,并进... 永磁同步电机作为工业设备的核心部件,对其准确地故障诊断至关重要,智能数据驱动方法和实时监督技术可助力制定精准维护计划,实现低碳节能运行。基于数字孪生技术开展永磁同步电机高效运维研究,可实现虚实同步、监测电机运行状况,并进一步结合信号处理和机器学习技术,提出由变分模态分解、最大相关峭度解卷积联合BP-Adaboost的故障诊断方法,所提方法能够显著提升永磁同步电机故障诊断的准确率和效率。针对永磁同步电机匝间短路,最优诊断误差率低至1.75%,平均诊断误差控制为约3.6%,诊断精度高。 展开更多
关键词 永磁同步电机 数字孪生 虚实同步 机器学习 匝间短路
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面向自智算力网络的数字孪生:架构与关键挑战 被引量:1
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作者 黄韬 周子翔 +1 位作者 唐琴琴 谢人超 《通信学报》 北大核心 2025年第4期255-271,共17页
当前自智算力网络面临复杂故障场景响应滞后、优化策略部署低效、海量数据运营困境等挑战。通过数字孪生构建虚拟镜像,实现实时监测与故障推演,赋能智能运维,助力突破自智算力网络的发展瓶颈。基于自智算力网络和数字孪生的定义,提出了... 当前自智算力网络面临复杂故障场景响应滞后、优化策略部署低效、海量数据运营困境等挑战。通过数字孪生构建虚拟镜像,实现实时监测与故障推演,赋能智能运维,助力突破自智算力网络的发展瓶颈。基于自智算力网络和数字孪生的定义,提出了面向自智算力网络的数字孪生架构,阐述了设计原则、部署方法和典型应用场景,分析了应用数字孪生技术面临的关键挑战。最后提出了一些开放性问题,展望了面向自智算力网络的数字孪生未来研究方向。 展开更多
关键词 自智算力网络 数字孪生 资源管理 智能决策
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基于数字孪生技术的文化遗产保护价值阐释与实施路径研究 被引量:1
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作者 张蓓蓓 林鹏飞 束霞平 《首都师范大学学报(社会科学版)》 北大核心 2025年第1期92-101,共10页
文化遗产是人类文明的历史见证,激发了民众的文化归属感和民族的共同体意识,在地域认同和国家认同的建构中产生了强大的向心力和凝聚力。作为文化遗产保护的新兴力量,数字孪生技术不仅可以为文化遗产的保护方式带来重大改变,而且还能为... 文化遗产是人类文明的历史见证,激发了民众的文化归属感和民族的共同体意识,在地域认同和国家认同的建构中产生了强大的向心力和凝聚力。作为文化遗产保护的新兴力量,数字孪生技术不仅可以为文化遗产的保护方式带来重大改变,而且还能为文化遗产保护提供全新的视角、工具和解决方案。文章系统梳理了数字孪生技术的发展、内涵、关键技术和现状,并结合时空数据资源的整合与虚拟现实的联动两大维度,深入分析了该技术在文化遗产保护中的应用及其对多类型文化遗产的全覆盖保护、高质量阐释、展示与传播的影响。研究表明,数字孪生技术的应用不仅能够使文化遗产保存与利用更为精确和高效,加强公众对传统文化的了解和参与,进一步促使文化遗产向可持续的方向发展,同时为文化遗产的保护和传承提供理论支持和实践指导。 展开更多
关键词 数字孪生技术 文化遗产保护 价值阐释 实施路径
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基于倾角效应的“支架-围岩”数字孪生模拟试验平台研制与测试 被引量:1
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作者 解盘石 张颖异 +7 位作者 伍永平 杜玉乾 杨航 黄宝发 林伟典 易磊磊 徐辉 冯春 《煤炭学报》 北大核心 2025年第6期2837-2852,共16页
液压支架与围岩两者间的稳定性关系是长壁工作面开采及其智能化研究的重难点内容之一。大倾角、急倾斜煤层赋存条件复杂,“支架-围岩”稳定性控制难度大,严重制约了该类复杂难采煤层矿井的安全智能开采。为此,在实验室环境下研制了三维... 液压支架与围岩两者间的稳定性关系是长壁工作面开采及其智能化研究的重难点内容之一。大倾角、急倾斜煤层赋存条件复杂,“支架-围岩”稳定性控制难度大,严重制约了该类复杂难采煤层矿井的安全智能开采。为此,在实验室环境下研制了三维大比例模拟试验平台与配套试验液压支架,可最大程度模拟复杂难采煤层工作面的开采环境,工作面“支架-围岩”系统耦合控制、顶板周期来压及冲击来压效果。基于数字孪生技术,构建了“支架-围岩”试验平台孪生系统,可实现对物理空间模拟试验工作面“支架-围岩”系统的精确感知与高效仿真。开展了试验平台性能、异型液压支架研发支撑、“支架-围岩”试验平台孪生系统优化等一系列测试试验,确定了试验平台整体结构的稳定性和性能的可靠性、孪生系统的实用性和准确性,体现了试验平台的多功能性。基于测试试验,发现工作面顶板来压期间,支架在倾角效应下易发生侧向偏转失稳,支架间侧向挤压加剧;工作面顶板、支架、煤壁及底板组成的“支架-围岩”系统是协同承载体,四者任何环节变化都会影响整体的稳定性,也会加剧另外环节的破坏。针对性提出采取液压支架防倒滑装置、加强围岩控制和实时监测预警3项改进措施,来提升复杂煤层工作面“支架-围岩”系统的整体稳定性。 展开更多
关键词 数字孪生 支架-围岩 倾角效应 大比例模拟试验平台 智能化 大倾角煤层
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基于数字孪生技术的退役电池模组动态功能状态筛选方法研究 被引量:1
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作者 颜宁 武中立 +2 位作者 李相俊 高磊 马广超 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第6期2210-2219,I0014,共11页
针对退役动力电池规模大、单体筛选复杂、重组后动态特性差异大以及寿命损耗加剧等问题,该文考虑电池模组的功能状态(state of function,SOF)特性,提出基于数字孪生技术的退役电池模组筛选方法。首先,通过电压、电流、荷电状态(state of... 针对退役动力电池规模大、单体筛选复杂、重组后动态特性差异大以及寿命损耗加剧等问题,该文考虑电池模组的功能状态(state of function,SOF)特性,提出基于数字孪生技术的退役电池模组筛选方法。首先,通过电压、电流、荷电状态(state of charge,SOC)及健康状态(state of health,SOH)等参量表征SOF特性,估计梯次利用过程中SOF动态安全裕度;其次,搭建耦合物理模型、信息流及数字孪生映射体的电池模组筛选架构,提出基于生成对抗网络(generative adversarial networks,GAN)与长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)的电池数据缺失及偏移预测方法,优化退役动力电池模组表征SOF的多性能参量;最后,采用k-means算法对综合考虑SOH及SOF特性的退役电池模组进行聚类筛选。仿真结果表明:所提筛选方法可以提高退役动力电池动态一致性,并延长梯次利用过程中电池的运行寿命。 展开更多
关键词 电池模组筛选 数字孪生 功能状态动态特性 生成对抗网络-长短期记忆网络
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数字孪生驱动的机器人实时双向联动方法研究 被引量:1
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作者 刘春 宫健丽 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第4期666-675,共10页
针对非结构化生产车间环境复杂、车间机器人作业不透明、协同作业定位准确率低的问题,提出数字孪生驱动的机器人实时双向联动方法,通过孪生机器人与物理机器人的实时交互以提高机器人协同作业定位效率。另外,参考数字孪生五维模型,构建... 针对非结构化生产车间环境复杂、车间机器人作业不透明、协同作业定位准确率低的问题,提出数字孪生驱动的机器人实时双向联动方法,通过孪生机器人与物理机器人的实时交互以提高机器人协同作业定位效率。另外,参考数字孪生五维模型,构建了一种数字孪生驱动的三维四区双向联动架构,并在此架构上,详细阐述了孪生车间的快速构建、车间多源异构信息的采集与约束处理。为验证本文提出的方法的可行性,设计并开发了基于Ant-E300机器人的实时双向联动系统,验证了方法的有效性,为进一步实现数字孪生生产车间实时监控、机器人透明化作业提供了参考。 展开更多
关键词 数字孪生 虚实联动 三维仿真 机器人
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面向数字孪生的物流仓储管理系统设计与开发 被引量:1
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作者 李建勋 李明万 信婷婷 《现代制造工程》 北大核心 2025年第5期34-41,72,共9页
鉴于当下物流仓储管理系统功能种类欠缺、人机交互度低、信息传输不及时、仓库整体情况难以把控以及操作便捷度低等问题,难以对物流仓储系统状态进行实时掌控与干预。基于此,从构建数字孪生模型的角度出发,从4个层面构造了智能物流仓储... 鉴于当下物流仓储管理系统功能种类欠缺、人机交互度低、信息传输不及时、仓库整体情况难以把控以及操作便捷度低等问题,难以对物流仓储系统状态进行实时掌控与干预。基于此,从构建数字孪生模型的角度出发,从4个层面构造了智能物流仓储管理数字孪生模型,通过Solid Works和3Ds MAX等软件构造了仓储组件三维模型、对仓储中运输设备进行运动逻辑建模,利用Unity 3D可视化软件和C#编程语言对数字孪生物流仓储管理系统进行了开发,系统实现了物流仓储可视化、数据可视化、场景漫游及碰撞预警等预期功能。期望能为智能物流仓储行业向数智化转型提供建议,为相关领域与行业的数字孪生模型标准体系构建提供参考。 展开更多
关键词 物流仓储 数字孪生 数据可视化 数智化转型
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数字孪生视域下的苗族服饰元素设计转化研究 被引量:1
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作者 符晗 金杰 王雅娟 《包装工程》 北大核心 2025年第16期420-430,共11页
目的针对当前苗族服饰元素在设计转化过程中存在周期相对较长、效率相对偏低、创新性不高、文化蕴意不足等问题,在数字孪生视域下对苗族服饰元素的设计转化进行研究,为苗族服饰元素在提高设计转化效率、拓宽设计创新途径方面提出建设性... 目的针对当前苗族服饰元素在设计转化过程中存在周期相对较长、效率相对偏低、创新性不高、文化蕴意不足等问题,在数字孪生视域下对苗族服饰元素的设计转化进行研究,为苗族服饰元素在提高设计转化效率、拓宽设计创新途径方面提出建设性方案。方法通过对收集的苗族服饰图案归纳总结,筛选出代表性纹样,进行数字化处理,并运用K-means聚类算法提取代表色彩,从而构建苗族服饰元素数字孪生资源库,最后选取数据库中的资源,运用形状文法进行图案创新设计,并映射于文创产品中完成设计转化。结果构建了苗族服饰元素数字孪生资源库,结合现代设计法则完成设计转化。结论利用数字孪生技术,建立苗族服饰文化数字孪生资源库,探讨苗族服饰元素创造性转化与创新性设计的可能性,为苗族服饰文化在新时代发展提供新路径,也为其他传统文化的转化设计提供经验与启示。 展开更多
关键词 数字孪生 苗族服饰元素 孪生资源库 设计转化
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数字孪生工业机器人:概念框架、关键技术与案例研究
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作者 刘永奎 杨康 +11 位作者 脱奔奔 潘亚铎 王欣宇 王一涵 龚永乾 张霖 王力翚 林廷宇 訾斌 李元 游玮 徐旬 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第7期1723-1752,共30页
为有效提升工业机器人价值及其全生命周期管理水平,将数字孪生与工业机器人进行深度融合,探讨一种新的工业机器人概念——数字孪生工业机器人。阐述数字孪生工业机器人的概念、构成和典型特征,并提出数字孪生工业机器人的体系架构。从... 为有效提升工业机器人价值及其全生命周期管理水平,将数字孪生与工业机器人进行深度融合,探讨一种新的工业机器人概念——数字孪生工业机器人。阐述数字孪生工业机器人的概念、构成和典型特征,并提出数字孪生工业机器人的体系架构。从“设计-制造-运维-退役”全生命周期的角度,系统梳理数字孪生工业机器人的关键技术。通过案例研究验证所提概念框架的有效性。总结并探讨数字孪生工业机器人的未来发展趋势。 展开更多
关键词 数字孪生 工业机器人 数字孪生工业机器人 全生命周期
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数字孪生制造装备高可用运行协同的计算方法
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作者 丁国富 刘名远 +3 位作者 谢家翔 张剑 张海柱 郑庆 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期194-204,共11页
在数字孪生技术中,复杂模型和生产逻辑的运行会消耗大量资源,且硬件能力与用户需求存在差异,进而导致模拟精度和实时性难以得到保证,降低系统可用性.为此,提出一种可视化与逻辑运算协同处理的数字孪生制造装备实时同步计算框架.首先,根... 在数字孪生技术中,复杂模型和生产逻辑的运行会消耗大量资源,且硬件能力与用户需求存在差异,进而导致模拟精度和实时性难以得到保证,降低系统可用性.为此,提出一种可视化与逻辑运算协同处理的数字孪生制造装备实时同步计算框架.首先,根据车间多维度信息构建设备数字模型,考虑硬件能力和用户个性化计算需求,提出可配置、自适应的系统环境映射方法以修正模拟保真度,确保孪生装备的实时准确运行,并以光照环境映射为例说明其流程;然后,提出基于仿真的六自由度机械手运动逻辑解算算法,将渲染帧时作为仿真时钟推进步长,保证模型运动准确以及可视化与解算同步,并将算法泛化,以应用到其他多体设备中;最后,基于Web设计并开发数字孪生车间建模仿真云平台,以六自由度机械手与某转向架构架加工车间为应用对象对所提方法进行验证.结果表明:随着映射保真度自适应下降,模拟响应速度提升45%,同时GPU和CPU的资源利用率有效降低;证明本文所提方法可实现资源合理配置与系统高效计算,并减少误差累计,是一种高可用的实时协同计算方法. 展开更多
关键词 数字孪生车间 制造装备 高可用 协同计算 环境映射 运动逻辑解算
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面间煤柱掘支机器人集群数字孪生系统高效虚实同步方法
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作者 毛清华 司马俊雷 +5 位作者 马宏伟 王川伟 陈彦璋 郭文瑾 崔闻达 成佳帅 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第5期228-238,共11页
【目的】针对面间煤柱掘支机器人集群虚拟模型数据量大、数据传输异常等导致虚实同步效果不佳问题,提出了一种基于三维模型轻量化与轨迹预测-修正模型的数字孪生掘支机器人集群高效虚实同步方法。【方法】定义了配合依赖顶点的概念,通... 【目的】针对面间煤柱掘支机器人集群虚拟模型数据量大、数据传输异常等导致虚实同步效果不佳问题,提出了一种基于三维模型轻量化与轨迹预测-修正模型的数字孪生掘支机器人集群高效虚实同步方法。【方法】定义了配合依赖顶点的概念,通过引入配合依赖顶点坍缩影响因子来改进二次误差度量算法,约束装配体三维模型轻量化过程使其保持各构件之间的配合关系,减小三维模型数据规模;建立了掘支机器人集群轨迹预测-修正模型,基于Self-Attention-LSTM轨迹预测算法预测孪生机器人集群的运动轨迹,结合二次插值法实时修正预测轨迹,保证虚拟模型与物理装备虚实同步的时空一致性。并构建了数字孪生掘支机器人集群高效虚实同步模拟验证平台。【结果和结论】引入配合依赖顶点坍缩影响因子约束轻量化过程,可有效抑制三维模型几何误差的增长,保持装配体配合面基本不变,可达到90%数据压缩率;1.5 s运动轨迹预测任务中,Self-Attention-LSTM轨迹预测算法误差最小,轨迹预测-修正方法可使驱动轨迹的MAD缩小74.28%,有效保障虚实同步一致性与平稳性;虚实同步延迟最大为55.28 ms,最大虚实同步位置绝对误差为1.93 mm、相对误差为1.07%,实现了掘支机器人集群高精度、低延迟虚实同步。提出的高效虚实同步方法为提升煤矿装备数字孪生系统运行效率提供了新思路。 展开更多
关键词 面间煤柱 数字孪生 掘支机器人集群 模型轻量化 二次误差度量 轨迹预测-修正
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水电机组数字孪生系统构想及应用展望
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作者 王渝红 曹添 +4 位作者 高仕林 陈颖 郑宗生 陈文晟 周旭 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第11期4526-4542,I0034,共18页
随着中国水电快速发展,大规模水电机组在建模-运维-控制等方面面临的新问题逐步凸显。数字孪生可赋能水电机组多领域应用,有望解决水电机组的数字化建模与智能调控等多方面问题。为此,该文首先阐述数字孪生应用于水电机组的必要性。基... 随着中国水电快速发展,大规模水电机组在建模-运维-控制等方面面临的新问题逐步凸显。数字孪生可赋能水电机组多领域应用,有望解决水电机组的数字化建模与智能调控等多方面问题。为此,该文首先阐述数字孪生应用于水电机组的必要性。基于必要性分析,构建水电机组数字孪生系统框架并分析其实施路径;其次,介绍面向水电机组数字孪生系统的关键技术;最后,结合水电机组实际需求,探讨数字孪生在水电机组全生命周期管理、故障诊断与健康管理、水电源网协调控制等领域的应用构想,以期为水电机组的多领域应用提供基于数字孪生的新方案。 展开更多
关键词 水电机组 数字孪生 应用框架 状态评估 智能运维
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基于无人机和数字孪生的边坡施工安全动态评估与反馈方法
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作者 陈超 阿迪力•如苏力 +3 位作者 李晓军 芮易 吕艳云 路林海 《测绘通报》 北大核心 2025年第5期131-137,共7页
无人机(UAV)技术与数字孪生技术在工程应用的不断拓展,为提升工程监测与管理水平提供了新的契机。针对高边坡工程中的不利工况对工程安全和周边环境构成严重威胁,本文提出了一种基于无人机和数字孪生技术的边坡施工安全动态评估与反馈方... 无人机(UAV)技术与数字孪生技术在工程应用的不断拓展,为提升工程监测与管理水平提供了新的契机。针对高边坡工程中的不利工况对工程安全和周边环境构成严重威胁,本文提出了一种基于无人机和数字孪生技术的边坡施工安全动态评估与反馈方法,以提高边坡工程的安全性和效率。首先,通过工程现场测试给出无人机采集边坡工程虚拟多目数字图像的方法与步骤,采集边坡图像数据,并基于SFM-MVS算法构建边坡工程的三维数字模型;其次,通过基于体素的空间几何分析算法,动态计算边坡开挖宽度和深度;然后,采用点云切片细分模型,通过考虑空间延展的边坡露头结构面产状识别算法获取结构面几何参数;最后,将这些数据映射到数字模型,建立与实际边坡对应的数字孪生模型,通过持续的数据采集、分析和模拟,对施工活动引起的边坡稳定性变化进行即时评估和反馈。结果表明,该方法可增强边坡稳定性分析的及时性与准确性,为边坡工程提供新的预防与应对机制。 展开更多
关键词 边坡工程 无人机 数字孪生 稳定性分析 动态更新
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面向起重机运行状态实时监控的数字孪生系统构建方法
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作者 董青 南方磊 徐格宁 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第2期334-339,共6页
为解决移动式起重机运行过程中监测力度不足、交互性差和数字化程度低等问题,提出了起重机运行状态实时监控数字孪生系统构建方法。引入数字孪生五维模型,建立起重机虚实互控的数字孪生框架。从服役场景和物理实体组成搭建物理空间,从... 为解决移动式起重机运行过程中监测力度不足、交互性差和数字化程度低等问题,提出了起重机运行状态实时监控数字孪生系统构建方法。引入数字孪生五维模型,建立起重机虚实互控的数字孪生框架。从服役场景和物理实体组成搭建物理空间,从虚拟模型和可视化场景及行为动作控制方面建立虚拟空间,基于MySQL数据库,利用固有、采集和虚拟信息构建孪生数据库,结合通信协议实现虚实交互、动态监测和可视化。以YDC20/30轻小型移动式起重机为例,验证了该方法的可行性,为全面管控起重机服役过程提供了新方案。 展开更多
关键词 数字孪生 虚实交互 可视化 移动式起重机 运行状态
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