近日，国际综合性期刊《自然∙通讯》（Nature Communications）在线发表了电气与自动化学院雷忠诚副研究员在电力电子器件数字孪生领域的研究成果，论文题目为“Digital twin based monitoring and control for DC-DC converters”。第一署名单位和通讯作者单位为武汉大学，电气与自动化学院特聘副研究员雷忠诚为第一作者，电气与自动化学院胡文山教授、博士研究生戴小然为共同通讯作者，武汉大学周洪教授和南方科技大学刘国平教授为共同作者。

随着电力电子技术的飞速发展，DC-DC变换器已成为电动汽车、微电网和可再生能源发电系统的重要组成部分，在这些领域和应用中得到了广泛的应用。因此其状态的监测和控制具有重要意义。数字孪生作为一种新兴的变革性技术，是物理系统的动态虚拟再现，可以为DC-DC转换器的监测和控制提供潜在的解决方案。

                                          DC-DC变换器的数字孪生监控框架

雷忠诚团队提出了数字孪生DC-DC变换器的具体控制架构，为验证所提出的数字孪生方法的有效性，团队在DC-DC变换器应用的实际控制场景中可能出现的多种情况进行了大量仿真和实验验证。结果表明，该数字孪生体能够动态跟踪物理DC-DC变换器，实时检测物理控制器故障并进行更换。

                                         DC-DC变换器数字孪生实验平台

雷忠诚副研究员和胡文山教授的团队在数字孪生控制系统和电力系统研究方向已取得了一系列原创性成果，相关学术论文还发表在国际顶尖期刊IEEE Transactions on Industrial Informatics (doi: 10.1109/TII.2021.3086149) 和 IEEE Transactions on Power Systems (doi: 10.1109/TPWRS.2023.3308510)。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-41248-z

（撰稿： 华小梅 戴小然 审核：袁佳歆 责编：华小梅）