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龙图腾网获悉福力达智控科技(浙江)有限公司申请的专利基于数字孪生的五轴加工中心实时热误差补偿系统及介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120508042B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511005681.5，技术领域涉及：G05B19/404；该发明授权基于数字孪生的五轴加工中心实时热误差补偿系统及介质是由孙垒;贺强;孙久霞;王艳设计研发完成，并于2025-07-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于数字孪生的五轴加工中心实时热误差补偿系统及介质在说明书摘要公布了：本发明涉及数控机床技术领域，具体为基于数字孪生的五轴加工中心实时热误差补偿系统及介质。首先，利用数据采集单元实时获取物理实测数据；然后，数字孪生处理单元构建了用以表征五轴加工中心热动态行为的模型集合，其中模型集合由多个虚拟热模型成员组成；接着，通过数据同化算法将物理实测数据融入到模型集合中，以动态修正每一个模型成员的状态并对机床的热误差进行预测；前瞻性补偿决策单元接收数字孪生处理单元输出的热误差预测结果，生成前瞻性补偿指令；最后，补偿执行单元将前瞻性补偿指令下发至五轴加工中心的数控系统进行实时调整；本发明能够提高五轴加工中心实时热误差补偿的控制精度。

本发明授权基于数字孪生的五轴加工中心实时热误差补偿系统及介质在权利要求书中公布了：1.基于数字孪生的五轴加工中心实时热误差补偿系统，其特征在于，包括： 数据采集单元，布置于五轴加工中心上，用于实时获取包含机床温度数据和运行工况数据的物理实测数据； 数字孪生处理单元，与所述数据采集单元进行通信，其内部构建了用以表征五轴加工中心热动态行为的模型集合，所述模型集合由多个虚拟热模型成员组成，所述模型集合中的虚拟热模型成员包含多个模型实例，每个模型成员是由一个有限元物理模型实例和一个数据驱动修正模型实例配对组成；所述数字孪生处理单元用于通过数据同化算法，将所述物理实测数据持续地融入到所述模型集合中，以动态修正每一个模型成员的状态并对机床的热误差进行预测； 所述数字孪生处理单元通过数据同化算法，将所述物理实测数据持续地融入到所述模型集合中，以动态修正每一个模型成员的状态并对机床的热误差进行预测的过程包括：在每一时间步，驱动所述模型集合中的每一个虚拟热模型成员，基于其当前状态和所述运行工况数据，独立地预测下一时刻的机床热状态；所述机床热状态包括但不限于温度分布、热变形量以及热误差预测值；当获取到下一时刻的机床温度实测值时，采用集合卡尔曼滤波算法，将机床温度实测值与所述模型集合的预测状态值进行比较，并根据比较结果计算出修正量，用于逐一更新每一个模型成员的状态；基于更新后的模型集合预测状态，得到机床的热误差预测值； 从每个模型成员的热误差预测值及其概率分布中提取预测方差，作为不确定性指标； 计算每个模型成员的预测值与实测值的均方误差，记为历史预测误差，并基于滑动窗口更新误差统计；结合预测方差和历史预测误差，计算置信度评分；将置信度评分传递至前瞻性补偿决策单元，优化补偿指令生成； 前瞻性补偿决策单元，用于接收所述数字孪生处理单元输出的热误差预测结果，并基于预测结果生成用于抵消预期热误差的前瞻性补偿指令； 所述前瞻性补偿决策单元还包括一个补偿策略调整模块，所述补偿策略调整模块调整前瞻性补偿指令的过程包括： 获取由集合卡尔曼滤波算法为热误差预测生成的概率分布，并从中提取方差作为风险度量指标； 根据预设的映射规则，将所述风险度量指标转换为约束参数； 利用所述约束参数对所述前瞻性补偿决策单元输出的前瞻性补偿指令进行后处理，得到最终补偿指令；后处理操作包括限制指令的最大幅值以及平滑其时间变化率； 补偿执行单元，用于将所述前瞻性补偿指令下发至所述五轴加工中心的数控系统，以实时调整刀具中心点的位置和或姿态。

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