하이브리드 시스템은 서로 다른 상태와 시간을 가지는 부 시스템의 조합으로 이루어진다. 대표적인 예가 이산 사건 시스템과 연속 시간 시스템의 조합이다. HDEVS 형식론은 이러한 하이브리드 시스템을 모델링하고 분석하기 위해 제안되었는데, 이러한 형식론을 통해 모델러는 수학적인 형식론에 기초한 계층적이고 모듈성이 있는 모델을 설계할 수 있었다. 그러나 HDEVS 형식론이 주로 분산된 연동 시뮬레이션에 적용되었기 때문에 모델러는 하이브리드 시스템을 연동에 참여할 시뮬레이터에 맞게 서로 다른 모델들로 구분하여 재구성해야 했다. 따라서 모델은 시스템을 그대로 표현하기보다 나누어진 모델들의 연동 구조로 표현되었다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하고 통합된 하이브리드 모델을 만들 수 있는 모델링 방법론과 그에 대한 시뮬레이션 방법론을 제안한다. 기존에 연동형 구조에 적용되었던 것과 달리, 하이브리드 시스템은 그 시스템 본래의 형태 그대로 통합된 모델로 모델링 될 수 있다. 또한 이 논문은 제안하는 모델링 방법론에 따르는 시뮬레이션 엔진 구조에 대해서 논하고 물탱크 조절 예제를 통한 간단한 사례 연구도 포함한다.
한국시뮬레이션학회 2001년도 The Seoul International Simulation Conference
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pp.280-287
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2001
There have been some studies about hybrid production system, which integrate push system and pull system. Most of them are based on the simple production system considering one product line. Though there are many studies about hybrid production system, it\`s not practical to implement them for real factory, because most of them did not consider various factors about real factory. On this study we designed hybrid production system considering some factor - one is automatic kanban generation, the other is dispatching rule for Multi-tasking worker, and the last one is the priority of kanban. At last, We give simulation results fur a real company, which produce various cameras in Korea.
이산 사건 시스템 명세 (DEVS)를 이용한 하이브리드 시스템 시뮬레이션은 IoT 기반 Smart factory의 최적 동작을 위한 파라미터 추출 등 멀티 레벨 모델 계층을 포함한 복잡계 시스템의 해석에서 중요한 도구로 사용되고 있다. 하이브리드 시스템은 연속 시간 시스템과 이산 사건 시스템의 특성을 모두 포함하고 있어 그 복잡성으로 인해 결과를 얻기 위해 많은 시간을 필요로 한다. 본 연구에서는 멀티 코어와 GPU가 결합된 이기종 컴퓨터 구조를 이용한 DEVS 기반 대규모 하이브리드 시스템 시뮬레이션의 가속화를 제안한다. 제안하는 멀티 코어-GPU 상호 결합 시뮬레이션 실행 플랫폼을 사용하여 상대적으로 많은 순간 전력을 소모하지만 실행 시간 측면에서 빠른 시뮬레이션이 오히려 전체 에너지 소모 측면에서 장점을 가지는 것을 보여주고자 한다. 이를 위해 대규모 모델의 수평적/수직적 상호 결합된 DEVS 기반 하이브리드 시스템을 시뮬레이션 하였고 효과적인 시뮬레이션을 위한 하드웨어의 조합, 동작 파라미터 변경에 따른 성능 향상을 전력 소모 관점에서 분석하였다.
In order to saving the energy for HVAC system of buildings, utilization of wind-induced cross ventilation is thought to be promising. However, utilization of natural ventilation alone is not sufficient for maintaining the human thermal-comfort such as in hot and humid regions. A hybrid air conditioning system with a controlled natural ventilation system, or combination of natural ventilation with mechanical air conditioning is thought to overcome the deficiency of wind-driven cross ventilation and to have significant effects on energy reduction. This paper describes a concept of hybrid system and propose a new type of hybrid system using radiational cooling with wind-induced cross ventilation. Moreover, a radiational cooling system is compared with an all-air cooling system. The characteristics of the indoor environment will be examined through CFD (Computational Fluid Dynamics) simulation, which is coupled with a radiation heat transfer simulation and with HVAC control in which the PMV value for the human model in the center of the room is controlled to attain the target value.
본 논문에서는 지반 하이브리드-온라인 시뮬레이션의 방법을 압밀 해석에 적용하기 위한 시도를 수행하였다. 일반적인 수치해석법이 실내시험을 통해 얻어진 흙의 구성모델을 이상화시켜 사용하는 것과 달리, 이 방법에서는 흙의 거동을 요소시험체로부터 직접 도입해가면서 해석을 수행한다. 그러므로 복잡한 파라미터의 평가과정이 생략될 수 있게 되며 인위적 이상화에 의한 해석 오차를 경감할 수 있게 된다. 본 논문에서는 실험장치의 물리적 성능을 검증하기 위하여 단계압밀시험과 투수시험(CONPERM test)을 수행하여 제어와 계측의 결과를 고찰하였으며, 시스템으로부터 얻은 데이터의 건전성을 평가하기 위하여 검증해석을 수행하였다. 결과적으로, 본 연구를 통해 개발된 하이브리드-온라인 압밀해석 시스템은 재성형된 카오리나이트의 압밀거동을 모순없이 재현하고 있음을 알 수 있었다.
본 연구는 공동주택에서 하이브리드 환기시스템의 적용성을 검토하고, 하이브리드 환기시스템의 성능을 향상하기 위해 CFD시뮬레이션을 이용하여 설계방안을 제시하고자 하였다. 연구대상으로는 전용 $51m^2$, $84m^2$의 공동주택을 선정하였으며, 하이브리드 환기시스템은 창틀자연급기와 각실을 덕트로 연결하여 배기하는 시스템(Hybrid 1)과 창틀자연급기와 욕실 거실배기가 혼합된 시스템(Hybrid 2)을 적용하였다. 이때 각 시스템별 배기구의 위치를 변수로 하여 CFD를 수행하였다. $51m^2$, $84m^2$ 모두 Hybrid 2가 Hybrid 1보다 환기효율이 우수한 것으로 나타났으며, 평균공기연령 또한 낮은 것으로 나타났다. Hybrid 1의 경우, 덕트 배기구의 위치가 각 실 입구에 설치하는 것보다 실 안쪽 모서리에 설치하여 기류이동을 많이 유발할 수 있는 유형이 효과적인 것으로 나타났다. Hybrid 2의 경우, 욕실 고정압팬에 덕트를 연결하여 거실중심에 배기구를 설치하는 시스템이 환기효율이 가장 우수한 것으로 나타났다. 그러나 $51m^2$의 경우 Hybrid 2가 Hybrid 1보다 20%의 향상된 환기효율을 나타낸 반면, $84m^2$의 경우는 14%의 향상된 환기효율을 나타내 공동주택 규모에 따른 적정한 하이브리드 환기시스템에 대한 검토가 필요하다.
In this paper, enhanced stand-alone operation and development of Matlab/Simulink model of emergency diesel based hybrid energy system is presented. Simulations based on the remote community or islands were performed for PV-diesel-battery hybrid system. Modeling of PV-diesel-battery integrated system is done to perform under the solar radiation and load conditions on Matlab/Simulink platform. The models of diesel generator unit, battery energy storage system, PV and frequency-power control are developed and simulation studies have been carried out under various conditions using Matlab/Simulink and SimPowerSystem. It is demonstrated that the proposed system can provide reliable and good quality power to the customers in diesel synchronous generator-based hybrid energy systems.
In this paper, a DC-coupled photovoltaic (PV), fuel cell (FC) and ultracapacitor hybrid power system is studied for building microgrid. In this proposed system, the PV system provides electric energy to the electrolyzer to produce hydrogen for future use and transfer to the load side, if possible. Whenever the PV system cannot completely meet load demands, the FC system provides power to meet the remaining load. The main weak point of the FC system is slow dynamics, because the power slope is limited to prevent fuel starvation problems, improve performance and increase lifetime. A power management and control algorithm is proposed for the hybrid power system by taking into account the characteristics of each power source. The main works of this paper are hybridization of alternate energy sources with FC systems using long and short storage strategies to build an autonomous system with pragmatic design, and a dynamic model proposed for a PV/FC/UC bank hybrid power generation system. A simulation model for the hybrid power system has been developed using Matlab/Simulink, SimPowerSystems and Matlab/Stateflow. The system performance under the different scenarios has been verified by carrying out simulation studies using a practical load demand profile, hybrid power management and control, and real weather data.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권5호
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pp.429-436
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2016
Currently, many studies on green ships are under way. Fuel cell (FC) ships are of interest as future low-emission, fuel-efficient vessels. In this paper, a hybrid power management system for an FC ship was designed. The system consists of an FC, a battery, a unidirectional DC/DC converter, a bidirectional DC/DC converter, a filter, an inverter, and a propulsion component. To design the system, we analyze electric sources and converters, and create PLECS models of hybrid power management system. Then, we check the cold start sequence and perform a simulation to understand the characteristics of the hybrid power management system in an FC ship.
This paper presents a system-of-systems (SoS) approach to the formal modeling of a cyber-physical system (CPS) for simulation-based analysis. The approach is based on a convergence technology for modeling and simulation of a highly complex system in which SoS modeling methodology, hybrid systems modeling theory, and simulation interoperation technology are merged. The methodology maps each constituent system of a CPS to a disparate model of either continuous or discrete types. The theory employs two formalisms for modeling of the two model types with formal specification of interfaces between them. Finally, the technology adapts a simulation bus called DEVS BUS whose protocol synchronizes time and exchange messages between subsystems simulation. Benefits of the approach include reusability of simulation models and environments, and simulation-based analysis of subsystems of a CPS in an inter-relational manner.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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