16、工业技术前沿：插件、动力系统与数字孪生的创新应用

工业技术前沿：插件、动力系统与数字孪生的创新应用

1 插件应用与效率验证

在实际应用中，以一个简单模块为例进行圆形孔检测和梁单元设置。具体操作流程如下：
1. 排除模块中绿色显示的圆角，有效检测圆形孔。
2. 对检测到的圆形孔设置梁单元，且梁单元正确连接模块上的圆形孔，但单个圆形孔不设置梁单元。

为验证该插件的效率，选取不同模型进行运行时间测试，结果如下表所示：
| 模型 | 孔数量 | 孔检测时间（s） | 平均每孔检测时间（ms） | 梁数量 | 梁设置时间（s） | 平均每梁设置时间（s） | 总时间（s） |
| — | — | — | — | — | — | — | — |
| 图 8(a) | 84 | 0.84 | 0.65 | 10 | 40 | 0.65 | 25.91 |
| 图 8(b) | 776 | 3.92 | 1.20 | 5 | 288 | 1.20 | 345.16 |

从数据可以明显看出，圆形孔检测耗时较少，设置一个梁单元大约仅需 1.2 秒。该插件能在几分钟内自动模拟所有螺钉和铆钉，无需人工干预，有效提高了工作效率。

2 典型电动动力系统动态特性研究

2.1 研究背景与意义

电动动力系统由电动机和多级行星齿轮箱组成，是自动驾驶的经典解决方案，广泛应用于机器人和电动汽车。研究其动态特性对整个系统的工作性能具有重要的实际意义。然而，现有研究大多未能全面体现动力系统的机电耦合动力学特性。

2.2 建模过程

2.2.1 矢量控制电机建模

采用矢量控制策略实现