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数字孪生技术目前已成为工业界的热点，其在工业领域的应用也越来越广泛。本文基于数字孪生技术，提出了三项基础应用技术用于数字孪生通用平台构建。


在第一章主要介绍了数字孪生的背景、意义以及国内外研究现状，分析了数字孪生技术的发展趋势和目前遇到的挑战，提出了数字孪生通用平台的研究意义和研究内容，总结归纳了数字孪生的基本模型和四大基本能力以及本文的基本结构。

在第二章介绍了数字孪生通用平台的研究设计，明晰了该平台的结构、功能、数据库设计，分析了现有渲染引擎技术和不同领域存储方案，提出了更适合数字孪生平台的渲染方案和存储结构。

在第三章介绍了分布式消息网络的设计与实现，介绍了分布式消息网络的设计思路，分析了数字孪生对于消息网络需求的特殊性，研究开发了一套新的消息体系，实现了分布式消息网络的基本功能，并取得了良好的性能效果。

在第四章介绍了状态-事件-时序模型机制，分析了数字孪生系统内部时序数据的特征以及可预测性分析，提出了状态模型用来描述DT系统内部的复杂网络，提出了事件模型用来描述该网络的动力系统，提出了时序模型用来作为一个预测容器，能使用多种方法预测不同特征的节点参数并归纳为一体。

在第五章介绍了知识模型，首先分析了数字孪生系统内部的知识特征，提出了知识模型的设计思路，设计了知识模型的基本结构，提出了知识模型的基本功能，并提出了三项构造知识模型的方法以及解析算法，最后讲述了两项使用案例。

在第六章介绍了该平台的应用案例，以某产线焊接工艺的工件应变孪生为例，讲解了本平台的使用方法，以及如何使用本平台构建数字孪生系统，最后展示了该系统的运行效果。

通过本文的研究，可以看出数字孪生技术在工业界的应用前景非常广阔，数字孪生通用平台的研究也是十分有意义的。本文提出的数字孪生通用平台OneDT，可以作为数字孪生系统的基础平台，为数字孪生技术的发展提供了一定的基础。但是本平台仍有很大不足，需要在未来实践过程中逐一研究克服，如几何模型和物理模型的快速构建技术；时序模型仅做了少量参数的并行预测，对于大场景下的快速预测的可行性仍需验证；消息网络对于现有设备接口的开发仍有大量不足，如何研究智能化参数解码转义是下一项需要克服的问题；目前由于本平台应用领域皆处于工业生产领域，渲染性能仅处于够用的阶段，商业用户对于孪生场景的真实度不如游戏要求高，对于功能性要求比较高，所以技术路线因为需求也会发生一定偏移。

由于该平台涉及内容十分庞大，目前大部分技术开发工作仍处于基础技术开发，本文介绍三项技术及平台框架为本人设计开发实现，整体平台仍存在大量工作内容和研究方向为我团队其他成员研究开发，其余部分仍然具有太量内容尚需完善研究，其实践应用目前仅限于小场景下做了可行性验证，对比现有Ansys孪生平台仍然具有较大功能差距。

