Twin-Builder—系統級多物理域數字孿生平臺

        TwinBuilder是ANSYS公司系統仿真單元的核心產品，是一款專業的跨學科多領域系統仿真軟件和數字孿生平臺。能夠做到統領建模、仿真和驗證，并與IIoT物聯網平臺集成、部署與運行數字孿生體。在TwinBuilder的支持下，能夠幫助用戶研究復雜系統的功能與性能，驗證與優化設計，縮減開發時間和降低研發成本，能夠用于故障診斷，系統預測性維護，并獲得運行數據來改進新產品。

產品介紹

• 多物理域多語言建模與仿真

        TwinBuilder支持以多種方式實現多物理域系統模型集成，能實現電力電子、數字和模擬控制、流動與傳熱、動力學、液壓等復雜系統的建模仿真。具備Modelica、VHDL-AMS、SPICE、C/C++等多種建模語言與模型庫；具備與不同專業學科設計與分析軟件的接口，可實現多物理域系統聯合仿真；具備結構、流體、電磁、熱等3D有限元模型降階功能，建立降階模型，用于與1D模型進行快速聯合仿真；通過標準開放接口FMI與第三方工具進行系統集成；可實現與嵌入式軟件設計開發平臺ANSYS SCADE集成。

• 三維模型降階

        TwinBuilder應用模型降階技術將三維仿真模型降階為一維物理原型級模型，與其他系統模型進行無縫集成，實現兼顧精度和效率的系統仿真，并支持實時仿真。TwinBuilder可與ANSYS其他場仿真軟件進行直接接口，操作便捷。
 

        TwinBuilder模型降階模塊可根據用戶需求，生成各類降階模型，包括靜態、動態降階模型，線性、非線性降階模型，輸出接口數據、輸出場數據降階模型。

• 嵌入式軟件集成與驗證

        TwinBuilder可以集成嵌入式控制軟件和HMI設計，支持模型在環(MiL)設計與控制策略優化的協同仿真，以及對虛擬系統中真實嵌入的代碼進行軟件在環(SiL)驗證時的代碼導入，使用物理系統模型測試嵌入式控件的性能。與SCADE套件和SCADE Display的緊密耦合，可在軟件操作期間進行交互式監控和調試。提供流行嵌入式控制設計工具，包括SCADE工具套件和Matlab/Simulink的接口。
 

• 系統驗證與優化

        TwinBuilder提供復雜仿真模型的測試和檢查功能，支持對復雜仿真模型的接口匹配性、模型自由度、方程的收斂性等進行自動化檢查，支持根據仿真建模通用標準來檢查模型的規范性。
        TwinBuilder具有參數化、靈敏度、統計和調諧等分析功能，以及基于遺傳算法、單純形法等算法的優化設計功能，可實現單目標或多目標組合優化，方便用戶更好地了解參數漂移等因素對系統最終性能的影響，有助于對復雜系統的瞬態性能進行單目標或多目標組合優化，從而深入權衡和優選設計參數，并優化設計方案。

• 數字孿生生成與部署

        TwinBuilder可對已搭建的系統模型進行分層次的調參驗證，生成、導出數字孿生體，并部署在IIoT平臺、半實物仿真機等邊緣設備、公司內部的數據服務器上，進而訪問測試數據和實時數據。TwinBuilder的內置API為MicrosoftAzureIoT、PTCThingWorx、GEPredix和SAPLeonardo提供了無縫連接。TwinBuilder還可以連接到包括自行開發的其他IIoT平臺，允許用戶對實物資產進行預測性維護。
 

應用&案例

• 基于降階模型的環控系統仿真

• 永磁同步電機場-路聯合仿真模型

• 電池包有限元模型降階與系統集成???????

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