Twin Builder是ANSYS公司系統(tǒng)仿真單元的核心產(chǎn)品，是一款專業(yè)的跨學科多領域系統(tǒng)仿真軟件和數(shù)字孿生平臺。能夠做到統(tǒng)領建模、仿真和驗證，并與IIoT物聯(lián)網(wǎng)平臺集成、部署與運行數(shù)字孿生體。在Twin Builder的支持下，能夠幫助用戶研究復雜系統(tǒng)的功能與性能，驗證與優(yōu)化設計，縮減開發(fā)時間和降低研發(fā)成本，能夠用于故障診斷，系統(tǒng)預測性維護，并獲得運行數(shù)據(jù)來改進新產(chǎn)品。

產(chǎn)品介紹

多物理域多語言建模與仿真

Twin Builder支持以多種方式實現(xiàn)多物理域系統(tǒng)模型集成，能實現(xiàn)電力電子、數(shù)字和模擬控制、流動與傳熱、動力學、液壓等復雜系統(tǒng)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(yè)學科設計與分析軟件的接口，可實現(xiàn)多物理域系統(tǒng)聯(lián)合仿真

• 具備結(jié)構(gòu)、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(lián)合仿真

• 通過標準開放接口FMI與第三方工具進行系統(tǒng)集成

• 可實現(xiàn)與嵌入式軟件設計開發(fā)平臺ANSYS SCADE集成

三維模型降階

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

Twin Builder模型降階模塊可根據(jù)用戶需求，生成各類降階模型，包括靜態(tài)、動態(tài)降階模型，線性、非線性降階模型，輸出接口數(shù)據(jù)、輸出場數(shù)據(jù)降階模型。

嵌入式軟件集成與驗證

Twin Builder可以集成嵌入式控制軟件和HMI設計，支持模型在環(huán)(MiL)設計與控制策略優(yōu)化的協(xié)同仿真，以及對虛擬系統(tǒng)中真實嵌入的代碼進行軟件在環(huán)(SiL)驗證時的代碼導入，使用物理系統(tǒng)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(jiān)控和調(diào)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(tǒng)驗證與優(yōu)化

Twin Builder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(jù)仿真建模通用標準來檢查模型的規(guī)范性。

Twin Builder具有參數(shù)化、靈敏度、統(tǒng)計和調(diào)諧等分析功能，以及基于遺傳算法、單純形法等算法的優(yōu)化設計功能，可實現(xiàn)單目標或多目標組合優(yōu)化，方便用戶更好地了解參數(shù)漂移等因素對系統(tǒng)最終性能的影響，有助于對復雜系統(tǒng)的瞬態(tài)性能進行單目標或多目標組合優(yōu)化，從而深入權(quán)衡和優(yōu)選設計參數(shù)，并優(yōu)化設計方案。

數(shù)字孿生生成與部署

Twin Builder可對已搭建的系統(tǒng)模型進行分層次的調(diào)參驗證，生成、導出數(shù)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(nèi)部的數(shù)據(jù)服務器上，進而訪問測試數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)。Twin Builder的內(nèi)置API為MicrosoftAzureIoT、PTCThingWorx、GEPredix和SAPLeonardo提供了無縫連接。Twin Builder還可以連接到包括自行開發(fā)的其他IIoT平臺，允許用戶對實物資產(chǎn)進行預測性維護。

應用&案例

基于降階模型的環(huán)控系統(tǒng)仿真

永磁同步電機場-路聯(lián)合仿真模型

電池包有限元模型降階與系統(tǒng)集成案例