1）结合行业近期新技术、工艺方法、规范标准及研究成果，突出理论学习与实践应用，实现了教学内容与行业标准、生产流程、项目研发等精准对接，适应产业发展新需求、新变化。
2）融入了编者在物联网和人工智能、无人机系统、智能产线、液压挖掘机、电力系统等行业领域多年的研究成果和教学经验，以例说理，以点带面，帮助学生培养严谨的科学思维能力、实践动手能力和解决实际问题能力。
3）符合教学规律和认知规律，由浅入深、循序渐进，逻辑清晰、图文并茂，并注重阐明实际问题的研究思路、技术方法、实施路径和结果分析，启发性、可读性强，便于学生自学。
4）积极适应“互联网+”教学新形态，建有线上课程教学资源，配有丰富的产品设计、仿真验证、工艺与生产规划、设备管理与远程监控、设备维护与检修等教学案例，可帮助学生提高学习质量，加深学生对知识的理解，拓宽学生的视野。

本教材为战略性新兴领域“十四五”高等教育系列教材之一，希望能在帮助学生学习和理解数字孪生技术基本知识的基础上，着力培养学生运用数字孪生技术解决实际问题的能力。
本教材共7章，内容包括概述、数字孪生中的物联网和人工智能、数字孪生技术在无人机系统中的应用、数字孪生技术在智能产线中的应用与实践、数字孪生技术在工程机械行业中的应用、数字孪生技术在电力系统中的应用、数字孪生技术在风力发电机叶片设计及智能运维中的应用。
本教材可供应用型本科院校智能制造、机械工程、机电一体化等相关专业作为教材使用，也可供相关工程技术人员作为参考书使用。

前言
第1章　概述 1
1.1　 数字孪生内涵 1
1.2　 数字孪生的应用领域 3
1.3　 数字孪生的基本原理 4
1.4　 数字孪生技术 7
1.5　 数字孪生工具 11
课后思考题 20
第2章　数字孪生中的物联网和人工智能 21
2.1　 数字孪生与物联网 21
2.2　 数字孪生与人工智能 29
2.3　 物联网、人工智能与数字孪生的融合应用案例 36
课后思考题 40
第3章　数字孪生技术在无人机系统中的应用 41
3.1　 无人机系统与模拟飞行 41
3.2　 无人机系统模拟飞行流程 50
3.3　 数字孪生系统搭建 62
3.4　 数字孪生技术在模拟飞行中的应用 72
课后思考题 84
第4章　数字孪生技术在智能产线中的应用与实践 86
4.1　 智能产线数据流程管理 86
4.2　 数字孪生系统搭建 94
4.3　 数字孪生技术在智能产线中的应用 102
课后思考题 115
第5章　数字孪生技术在工程机械行业中的应用 117
5.1　 数字孪生模型 117
5.2　 数字孪生技术在工程机械设计中的应用 126
5.3　 数字孪生技术在工程机械智能化中的应用 131
5.4　 液压挖掘机智能制造平台 136
课后思考题 140
第6章　数字孪生技术在电力系统中的应用 141
6.1　 电力系统数字孪生概述 141
6.2　 电力系统数字孪生模型的框架 143
6.3　 电力系统数字孪生建模 147
6.4　 数字孪生在光伏发电功率预测中的应用 150
6.5　 数字孪生在光伏阵列故障诊断中的应用 159
课后思考题 173
第7章　数字孪生技术在风力发电机叶片设计及智能运维中的应用 175
7.1　 风力发电机叶片的数字孪生模型 176
7.2　 数字孪生技术在风力发电机叶片设计中的应用 183
7.3　 风电设备的智能化运维 189
课后思考题 202
参考文献 203