基于数字孪生的小车优化控制方法研究开题报告

 2021-11-21 16:15:39

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1 研究目的及意义

随着信息化时代的到来,物联网、人工智能、大数据、5g等技术快速发展并相互融合,科技市场的竞争也越发激烈。为了缩短产品上市时间、提高产品开发性能、诊断和预测产品的故障,越来越多的企业开始将虚拟产品模型引入到产品的设计研发、生产制造、运行状态监测和维护、后勤保障等产品的全寿命周期,这些模型通常被称为数字孪生体。数字孪生技术也成为智能制造和复杂系统智能运行和维护领域的新兴研究热点。

数字孪生的概念最早由grieves教授在美国密歇根大学的产品全生命周期管理课程上提出[1] 。从物理空间和虚拟空间的维度对产品的全寿命周期进行分析,可以分为以下几个阶段[2]。第一阶段:产品的全寿命周期等仅限于物理空间。第二阶段:随着计算机和信息技术的引入和使用,产品的各个阶段扩展到虚拟空间,且其范围、程度、功能等不断增强,但此阶段物理空间和虚拟空间彼此相对独立,缺少交互。第三阶段:物理空间和虚拟空间开始交互,但缺少连续、实时的交互和融合,导致各阶段的的智能性、主动性、预测性比较差。为了更好地实现物理空间和虚拟空间的连续、实时交互和融合,必须引入数字孪生技术。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

2. 研究的基本内容与方案

图1 数字孪生小车方案示意图

本文以数字孪生为背景,结合动力学仿真软件adams构建小车的数字孪生体,针对小车在实际应用场景中的小车行驶平顺性问题,探讨数字孪生小车的优化控制方法。在车辆行驶中,汽车行驶的平顺性是反映汽车综合性能的重要指标,会影响乘客的乘坐舒适度和汽车零件的劳损程度,其评价方法有多种。考虑到本文所用的小车和实际车辆存在较大差距,本文用小车的垂向加速度近似代表小车的行驶平顺性。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需理论基础。确定方案,完成开题报告。

第4-5周:熟悉掌握基本理论,完成英文资料的翻译,熟悉软件开发环境。

第6-9周:搭建虚拟小车,并进行仿真调试。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 参考文献(12篇以上)

[1]Grieves,Michael W.Product lifecycle management: the new paradigm for enterprises[J].International Journal of Product Development, 2005, 2(1/2):71-84.

[2]陶飞,张萌,程江峰,戚庆林.数字孪生车间——一种未来车间运行新模式[J].计算机集成制造系统,2017,23(01):1-9.

[3]葛雨明,汪洋,韩庆文.基于数字孪生的网联自动驾驶测试方法研究[J/OL].中兴通讯技术:1-8.

[4]GockelB , Tudor A , Brandyberry M , et al. Challenges with Structural LifeForecasting Using Realistic Mission Profiles[C]// 53rd AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASCStructures, Structural Dynamics and Materials Conference 20th AIAA/ASME/AHSAdaptive Structures Conference 14th AIAA. 2012:23-26.

[5]TuegelE.The Airframe Digital Twin: Some Challenges to Realization[C]//Aiaa/asme/asce/ahs/asc Structures, Structural Dynamics MaterialsConference Aiaa/asme/ahs Adaptive Structures Conference Aiaa. 2012: 1812.

[6]Tao F, Cheng J , Qi Q , et al. Digital twin-driven product design, manufacturingand service with big data[J]. International Journal of Advanced ManufacturingTechnology, 2018, 94:3563–3576.

[7]He KF , Li X J , Wu J G , et al. Three-Dimensional Temperature Field NumericalSimulation of Twin-Arc High-Speed Submerged Arc Welding Process Based onANSYS[J]. Advanced Materials Research, 2011, 216:188-193.

[8]陶飞,程颖,程江峰,张萌,徐文君,戚庆林.数字孪生车间信息物理融合理论与技术[J].计算机集成制造系统,2017,23(08):1603-1611.

[9]陶飞,刘蔚然,张萌,胡天亮,戚庆林,张贺,隋芳媛,王田,徐慧,黄祖广,马昕,张连超,程江峰,姚念奎,易旺民,朱恺真,张新生,孟凡军,金小辉,刘中兵,何立荣,程辉,周二专,李洋,吕倩,罗椅民.数字孪生五维模型及十大领域应用[J].计算机集成制造系统,2019,25(01):1-18.

[10]刘蔚然,陶飞,程江峰,张连超,易旺民.数字孪生卫星:概念、关键技术及应用[J/OL].计算机集成制造系统:1-31.

[11]QinglinQi,Fei Tao,Ying Zuo,Dongming Zhao. Digital Twin Service towards SmartManufacturing[J]. Procedia CIRP,2018,72:237-242.

[12]孔繁超.基于数字孪生技术的智慧图书馆空间重构研究[J/OL].情报理论与实践:1-10.

[13]沈沉,贾孟硕,陈颖,黄少伟,向月.能源互联网数字孪生及其应用[J].全球能源互联网,2020,3(01):1-13.

[14]郑伟皓,周星宇,吴虹坪,李红梅,朱新童,文林江.基于三维GIS技术的公路交通数字孪生系统[J].计算机集成制造系统,2020,26(01):28-39.

[15]张丽娜,潘声勇.构建地上地下一体化数字孪生城市[J].冶金与材料,2019,39(06):158-160.

[16]刘刚,谭啸,王勇.基于“数字孪生”的城市建设与管理新范式[J].人工智能,2019(06):58-67.

[17]蒋亚东,石焱文.数字孪生技术在水利工程运行管理中的应用[J].科技通报,2019,35(11):5-9.

[18]VincenzoArrichiello,Paola Gualeni. Systems engineering and digital twin: a vision forthe future of cruise ships design, production and operations[J].International Journal on Interactive Design and Manufacturing(IJIDeM),2020,14(1):115-122.

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

发小红书推广免费获取该资料资格。点击链接进入获取推广文案即可: Ai一键组稿 | 降AI率 | 降重复率 | 论文一键排版