电磁炉的孪生仿真方法以及系统与流程

本发明涉及孪生仿真的，尤其涉及一种电磁炉的孪生仿真方法以及系统。

背景技术：

1、随着智能家电与工业物联网技术的演进，数字孪生技术逐渐被引入到电磁炉的研发与智能控制领域，数字孪生旨在通过构建与物理实体同步映射的虚拟模型，实现对电磁炉运行状态的精准监测与优化控制。

2、电磁炉运行本质上是电磁场、温度场与流场高度非线性的动态耦合过程。现有技术通常仅采集温度或电流等单一模态数据作为输入，缺乏对电气、温度、振动等多模态感知数据在时空维度的深度对齐与特征融合，导致孪生数据源无法全面反映物理实体的真实边界条件，影响了孪生仿真体的精准性，导致了孪生仿真体的闭环控制受到影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种电磁炉的孪生仿真方法以及系统。

2、本发明实施例提供了一种电磁炉的孪生仿真方法，包括：

3、采集电磁炉在运行阶段的多模态数据，对多模态感知数据进行时空对齐与特征融合，从而构建反映电磁炉实时物理状态的孪生数据源；

4、将孪生数据源输入至预设的数字孪生空间，并在数字孪生空间内基于孪生数据源中的边界条件触发对应的降阶运算，从而对电磁场、温度场与流场进行联合时空解算，进而生成与电磁炉物理实体同步映射的孪生仿真体；

5、对孪生仿真体加载对应的时序预测机制，并以孪生仿真体的当前状态为初始节点，并结合预设的烹饪约束条件在未来时间窗口进行动态推演，以输出对应的状态轨迹，根据状态轨迹的自主寻优而确定对应的控制指令序列；

6、将控制指令序列下发至电磁炉，并触发电磁炉执行自主控制，获取执行后的实际响应数据，并结合状态轨迹所对应的虚拟响应数据进行差异比对，从而输出对应的比对结果，进而触发孪生仿真体的闭环控制。

7、本发明实施例提供了一种电磁炉的孪生仿真系统，所述电磁炉的孪生仿真系统应用于上述的电磁炉的孪生仿真方法；所述电磁炉的孪生仿真系统包括：

8、孪生数据源模块，用于采集电磁炉在运行阶段的多模态数据，对多模态感知数据进行时空对齐与特征融合，从而构建反映电磁炉实时物理状态的孪生数据源；

9、孪生仿真体模块，用于将孪生数据源输入至预设的数字孪生空间，并在数字孪生空间内基于孪生数据源中的边界条件触发对应的降阶运算，从而对电磁场、温度场与流场进行联合时空解算，进而生成与电磁炉物理实体同步映射的孪生仿真体；

10、控制指令序列模块，用于对孪生仿真体加载对应的时序预测机制，并以孪生仿真体的当前状态为初始节点，并结合预设的烹饪约束条件在未来时间窗口进行动态推演，以输出对应的状态轨迹，根据状态轨迹的自主寻优而确定对应的控制指令序列；

11、闭环控制模块，用于将控制指令序列下发至电磁炉，并触发电磁炉执行自主控制，获取执行后的实际响应数据，并结合状态轨迹所对应的虚拟响应数据进行差异比对，从而输出对应的比对结果，进而触发孪生仿真体的闭环控制。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、（1）采集电磁炉在运行阶段的多模态数据，对多模态感知数据进行时空对齐与特征融合，从而构建反映电磁炉实时物理状态的孪生数据源；将孪生数据源输入至预设的数字孪生空间，并在数字孪生空间内基于孪生数据源中的边界条件触发对应的降阶运算，从而对电磁场、温度场与流场进行联合时空解算，进而生成与电磁炉物理实体同步映射的孪生仿真体，引入了孪生数据源，对电磁场、温度场与流场进一步把控，提高了孪生仿真体的精准性。

14、（2）对孪生仿真体加载对应的时序预测机制，并以孪生仿真体的当前状态为初始节点，并结合预设的烹饪约束条件在未来时间窗口进行动态推演，以输出对应的状态轨迹，根据状态轨迹的自主寻优而确定对应的控制指令序列；将控制指令序列下发至电磁炉，并触发电磁炉执行自主控制，获取执行后的实际响应数据，并结合状态轨迹所对应的虚拟响应数据进行差异比对，从而输出对应的比对结果，进而触发孪生仿真体的闭环控制，对控制指令序列进一步把控，充分考虑了实际响应数据和虚拟响应数据，实现了孪生仿真体的闭环控制。

1.一种电磁炉的孪生仿真方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电磁炉的孪生仿真方法，其特征在于，所述采集电磁炉在运行阶段的多模态数据，对多模态感知数据进行时空对齐与特征融合，从而构建反映电磁炉实时物理状态的孪生数据源，包括：

3.根据权利要求2所述的电磁炉的孪生仿真方法，其特征在于，所述采集电磁炉在运行阶段的多模态数据，对多模态感知数据进行时空对齐与特征融合，从而构建反映电磁炉实时物理状态的孪生数据源，还包括：

4.根据权利要求1所述的电磁炉的孪生仿真方法，其特征在于，所述将孪生数据源输入至预设的数字孪生空间，并在数字孪生空间内基于孪生数据源中的边界条件触发对应的降阶运算，从而对电磁场、温度场与流场进行联合时空解算，进而生成与电磁炉物理实体同步映射的孪生仿真体，包括：

5.根据权利要求4所述的电磁炉的孪生仿真方法，其特征在于，所述将孪生数据源输入至预设的数字孪生空间，并在数字孪生空间内基于孪生数据源中的边界条件触发对应的降阶运算，从而对电磁场、温度场与流场进行联合时空解算，进而生成与电磁炉物理实体同步映射的孪生仿真体，还包括：

6.根据权利要求1所述的电磁炉的孪生仿真方法，其特征在于，所述对孪生仿真体加载对应的时序预测机制，并以孪生仿真体的当前状态为初始节点，并结合预设的烹饪约束条件在未来时间窗口进行动态推演，以输出对应的状态轨迹，根据状态轨迹的自主寻优而确定对应的控制指令序列，包括：

7.根据权利要求6所述的电磁炉的孪生仿真方法，其特征在于，所述对孪生仿真体加载对应的时序预测机制，并以孪生仿真体的当前状态为初始节点，并结合预设的烹饪约束条件在未来时间窗口进行动态推演，以输出对应的状态轨迹，根据状态轨迹的自主寻优而确定对应的控制指令序列，还包括：

8.根据权利要求1所述的电磁炉的孪生仿真方法，其特征在于，所述将控制指令序列下发至电磁炉，并触发电磁炉执行自主控制，获取执行后的实际响应数据，并结合状态轨迹所对应的虚拟响应数据进行差异比对，从而输出对应的比对结果，进而触发孪生仿真体的闭环控制，包括：

9.根据权利要求8所述的电磁炉的孪生仿真方法，其特征在于，所述将控制指令序列下发至电磁炉，并触发电磁炉执行自主控制，获取执行后的实际响应数据，并结合状态轨迹所对应的虚拟响应数据进行差异比对，从而输出对应的比对结果，进而触发孪生仿真体的闭环控制，还包括：

10.一种电磁炉的孪生仿真系统，其特征在于，所述电磁炉的孪生仿真系统应用于如权利要求1-9中任一项所述的电磁炉的孪生仿真方法；所述电磁炉的孪生仿真系统包括：