Digital Twin（DT）技术正在对几种技术进行重大研究。DT技术对于另一种关键的21世纪技术具有巨大潜力：电动汽车。发表的论文可持续性在这个重要的工业部门中探索了数字双胞胎的使用。
学习：自动电动车辆推进驱动系统的数字双胞胎概述。图片来源：BuffaloBoy/Shutterstock.com
什么是数字双胞胎？
由于该概念是在20年前大约开发的，因此许多研究人员和机构已经定义了数字双胞胎，并试图开发基于它们的有效软件系统。从本质上讲，数字双胞胎是现实世界对象（其“双胞胎”）的复制品，除了双胞胎的物理资产外，数字双胞胎还可以用于复制过程。通过以这种方式使用它们，可以收集数据以提供性能的预测分析。
可以为从车辆和飞机发动机到风电场，建筑物甚至整个城市的物理物体建造数字双胞胎。物联网设备，软件分析工具，机器学习，大数据和AI可以集成到数字双胞胎中，以改善其操作和输出。数字双胞胎正在迅速成为21岁的工程技术的关键技术英石世纪。数字双胞胎可以在物理资产中的每个参数和过程上运行任何数量的模拟。
一种简单的方法来解释数字双胞胎的外观是风力涡轮机，该风力涡轮机在不同的工作零件和重要区域都有各种传感器。传感器收集有关风速，大气条件，温度，能量输出等因素的数据，然后将其馈回中央处理系统。然后将此真实信息应用于数字双胞胎。
硬件在环（HIL）系统中。图片来源：Ibrahim，M等人，可持续性
收集的数据用于运行模拟，分析性能问题并提供可以帮助改善现实世界对象性能的见解。数字双胞胎可用于在物理资产的整个生命周期内分析有价值的健康状况和维护数据。DTS和硬件中的模拟之间的一个关键区别在于，DT是纯粹的虚拟仿真模型，它提供了现实的输入和输出，以确定物理资产的工作状况。
有几种类型的数字双胞胎根据产品放大层进行分类，并且根据其应用领域而有所不同。不同类型的数字双胞胎是组件双胞胎/零件双胞胎，资产双胞胎，系统/单元双胞胎和过程双胞胎。数字双胞胎有利于工程应用，因为它们是低成本和低风险的。
数字双（DT）系统。图片来源：Ibrahim，M等人，可持续性
电动汽车以及DT如何使技术受益
迫切需要减少汽车行业的碳排放，从而促进了电动汽车开发的增长。数字双胞胎在生物医学研究和航空航天行业等领域进行了广泛的探索，并且由于其潜力，它们正在越来越多地用于电动汽车的研究和开发。像任何技术一样，电动汽车也有必须监视性能问题并提供运营改进的零件。
开发新的汽车模型是一个漫长的过程，通常从设计到市场推出最多需要五到六年。有效的设计是新车辆长期成功的关键，而数字双胞胎则提供了一种对组件进行建模以及在所有阶段的设计和开发过程的方法。
数字双应用程序图。图片来源：Ibrahim，M等人，可持续性
电动汽车仍然是一项相对较新的技术，但是全球需求的增长促进了迫切需要设计高性能零件的需求。据预测，到2050年，它们将占全球汽车行业的80％。影响其性能的关键组成部分之一是推进驱动器系统，尽管这可以从数字双技术中受益，但缺乏缺乏关于EV推进系统的研究。
数字双胞胎经常用于诊断，预后，系统健康监测和电动汽车驱动应用中的风险评估等应用。该论文发表在可持续性已经概述了在电动汽车推进驱动系统中使用DT技术的概述。
电动车辆（EV）驱动系统组件。图片来源：Ibrahim，M等人，可持续性
作者对当前有关在该领域使用数字双技术使用的研究进行了广泛的综述。此外，作者还提供了当前可用的不同仿真技术之间的比较。最后，他们确定了几种技术发展的途径，这些途径将为未来的研究方向提供信息。总之，该研究发现了在电动汽车设计中使用数字双胞胎的巨大潜力，因此，该论文是该领域的重要资源。
进一步阅读
易卜拉欣，M等。（2022）自动电动车辆推进驱动系统的数字双胞胎概述[在线的]可持续性14（2）601 |mdpi.com。可用网址：https://www.mdpi.com/2071-1050/14/2/601
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