Twin-Builder - 系统级多物理域数字孪生平台

概述

       Twin Builder是ANSYS公司系统仿真业务的核心产品，是一款跨学科多领域系统仿真软件和数字孪生平台。能够实现复杂系统的建模、仿真和验证，基于IIoT物联网平台对数字孪生体进行集成、部署与运行，在完成复杂系统功能、性能的验证和优化的同时，缩短开发时间和降低研发成本，并能够用于故障诊断，系统预测性维护，基于获得的运行数据来改进新产品等。

产品介绍

• 多物理域多语言建模与仿真

       Twin Builder支持以多种方式实现多物理域系统模型集成，能实现电力电子、数字和模拟控制、流动与传热、动力学、液压等复杂系统的建模仿真。具备Modelica、VHDL-AMS、SPICE、C/C++等多种建模语言与模型库；具备与不同专业学科设计与分析软件的接口，可实现多物理域系统联合仿真；具备结构、流体、电磁、热等3D有限元模型降阶功能，建立降阶模型，用于与1D模型进行快速联合仿真；通过标准开放接口FMI与第三方工具进行系统集成；可实现与嵌入式软件设计开发平台ANSYS SCADE集成。

• 三维模型降阶

       Twin Builder应用模型降阶技术将三维仿真模型降阶为一维物理原型级模型，与其他系统模型进行无缝集成，实现兼顾精度和效率的系统仿真，并支持实时仿真。Twin Builder与ANSYS其他场仿真软件的接口，使三维模型降阶的操作更为便捷。

       Twin Builder模型降阶模块可根据用户需求，生成各类降阶模型，包括静态、动态降阶模型，线性、非线性降阶模型，同时集成降阶模型的仿真系统可实时、高效的输出被研究对象的流体、结构、磁等物理场信息。

• 基于高保真模型的虚拟测试

       Twin Builder不仅可以集成嵌入式控制软件和HMI设计，还支持模型在环（MiL）与硬件在环（HiL）测试。使用Data Connector模块可将Twin Builder中的高保真模型与半实物测试平台进行数据交互，并可集成降阶模型实时计算测试对象的物理场变化情况，以获得更全面的测试结果。

• 孪生模型标定

       Twin Builder提供孪生模型的标定功能，根据实验数据可采用Twin Calibration模块对模型内部参数进行标定，也可采用Fusion Model模块通过建立“校准模型”对孪生模型进行精度的补偿，以提高孪生模型精度。

• 数字孪生生成与部署

       Twin Builder可对已搭建的系统模型进行分层次的调参验证，生成、导出数字孪生体，并部署在IIoT平台、边缘设备、公司内部的数据服务器上。Twin Builder的内置API实现了与Microsoft Azure IoT、PTC ThingWorx、GE Predix和SAP Leonardo的无缝连接。Twin Builder还可以连接到包括自行开发的其他IIoT平台，帮助用户对实物资产进行预测性维护，动态监测产品的运行状态。