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龙图腾网获悉天津大学申请的专利基于数字孪生的镜像搅拌摩擦焊温度及顶锻力控制方法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：CN115617093B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09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：202211219985.8，技术领域涉及：G05D23/20；该发明授权基于数字孪生的镜像搅拌摩擦焊温度及顶锻力控制方法是由肖聚亮;王能;王铭礼;马世骏;牛一凡;朱林设计研发完成，并于2022-10-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于数字孪生的镜像搅拌摩擦焊温度及顶锻力控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于数字孪生的镜像搅拌摩擦焊温度及顶锻力控制方法，该方法为：基于修正的单侧搅拌摩擦焊热力耦合仿真模型构建镜像搅拌摩擦焊热力耦合仿真模型；构建输入包括焊接参数，输出分别为搅拌头初始转速、顶锻力、工件的温度场、从发出指令到顶锻力及工件的温度场达到下一个稳态值的响应时间的如下神经网络模型：初始转速预测模型、顶锻力预测模型、温度场预测模型、响应时间预测模型；构建输入包括顶锻力误差和顶锻力误差变化率，输出分别为下压量变化量和转速变化量的如下模糊控制器：下压量变化量模糊控制器和转速变化量模糊控制器，通过两模糊控制器控制下压量或搅拌头转速。本发明可实现镜像搅拌摩擦焊接稳定的温度‑顶锻力控制。

本发明授权基于数字孪生的镜像搅拌摩擦焊温度及顶锻力控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于数字孪生的镜像搅拌摩擦焊温度及顶锻力控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 基于修正的单侧搅拌摩擦焊热力耦合仿真模型构建镜像搅拌摩擦焊热力耦合仿真模型；构建输入包括焊接参数，输出分别为搅拌头初始转速、顶锻力、工件的温度场、从发出指令到顶锻力及工件的温度场达到下一个稳态值的响应时间的如下神经网络模型：初始转速预测模型、顶锻力预测模型、温度场预测模型、响应时间预测模型；构建输入包括顶锻力误差和顶锻力误差变化率，输出分别为下压量变化量和转速变化量的如下模糊控制器：下压量变化量模糊控制器和转速变化量模糊控制器； 利用镜像搅拌摩擦焊热力耦合仿真模型进行热力实验和变参数实验，采用实验获得的数据编制对应的训练样本，来训练初始转速预测模型、顶锻力预测模型、温度场预测模型及响应时间预测模型； 将上述顶锻力预测模型、温度场预测模型、响应时间预测模型组合构建数字孪生预测模型； 利用镜像运动约束和主动侧搅拌头的焊接轨迹得到从动侧搅拌头的焊接轨迹；将稳定焊接阶段的除转速、顶锻力外的焊接参数及设定的顶锻力输入至初始转速预测模型，得到搅拌头初始焊接转速； 镜像搅拌摩擦焊机器人根据主动侧及从动侧的搅拌头的焊接轨迹及搅拌头初始转速进行焊接作业，并将当前的焊接参数值反馈至数字孪生预测模型，由数字孪生预测模型预测输出如下数据：顶锻力、工件的温度场、从发出指令到顶锻力及工件的温度场达到下一个稳态值的响应时间； 镜像搅拌摩擦焊机器人根据数字孪生预测模型输出的上述数据，选择使用下压量变化量模糊控制器或者转速变化量模糊控制器，对应调节控制搅拌头下压量或搅拌头转速，从而控制搅拌头施加的顶锻力及工件的温度场。

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