• 제목/요약/키워드: Hybrid modeling

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An Efficient Dynamic Modeling Method for Hybrid Robotic Systems

  • Chung, Goo-Bong;Yi, Byung-Ju
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.2719-2724
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    • 2003
  • In this paper, we deal with the kinematic and dynamic modeling of hybrid robotic systems that are constructed by combination of parallel and serial modules or series of parallel modules. Previously, open-tree structure has been employed for dynamic modeling of hybrid robotic systems. Though this method is generally used, however, it requires expensive computation as the size of the system increases. Therefore, we propose an efficient dynamic modeling methodology for hybrid robotic systems. Initially, the dynamic model for the proximal module is obtained with respect to the independent joint coordinates. Then, in order to represent the operational dynamics of the proximal module, we model virtual joints attached at the top platform of the proximal module. The dynamic motion of the next module exerts dynamic forces to the virtual joints, which in fact is equivalent to the reaction forces exerted on the platform of the lower module by the dynamics of the upper module. Then, the dynamic forces at the virtual joints are distributed to the independent joints of the proximal module. For multiple modules, this scheme can be constructed as a recursive dynamic formulation, which results in reduction of the complexness of the open-tree structure method for modeling of hybrid robotic systems. Simulation for inverse dynamics is performed to validate the proposed modeling algorithm.

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Transverse Flow and Process Modeling on the Polymer Composite with 3-Dimensionally Stitched Woven Fabric

  • Lee, Geon-Woong;Lee, Sang-Soo;Park, Min;Kim, Junkyung;Soonho Lim
    • Macromolecular Research
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    • 제10권4호
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    • pp.194-203
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    • 2002
  • In resin infusion process(RIP), the fiber and the resin are in contact with each other for an impregnation step and often results in flow-induced defects such as poor fiber wetting and void formation. Resin flow characteristics in transverse direction and process modeling for woven fabric were studied, and the process modeling was applied to the manufacturing of hybrid composite materials. This study also considered the compressibility of woven fabrics in a series of compression force, and it was fitted well to an elastic model equation. Void formation was varied with the processing conditions in the stage of manufacturing composites using RIP. It was concluded from this study that proper combination of pressure build-up and dynamic heating condition makes important factor for flow-induced composite processing.

구조모델 개선을 위한 정보기반 하이브리드 모델링 기법 (Information-Based Hybrid Modeling Framework on the Systematic use of Artificial Neural-Networks)

  • 김준희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.363-372
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    • 2012
  • 본 논문에서는 수학적 구조 모델과 인공신경망 기법을 상호 유기적으로 결합하여 구조물의 거동 데이터로부터 부재모델 또는 재료모델의 정확도를 높이는 정보기반 하이브리드 모델 업데이트 기법을 개발하였다. 유한요소와 같은 수학적 모델을 사용하여 구조물의 거동을 모사하기 위해서는 재료, 부재, 그리고 시스템의 정확한 모델링이 우선하여야 한다. 그러나 재료, 부재의 각 레벨에서의 수학적인 모델은 이상화과정을 거치면서 중요한 특성을 생략하거나, 시스템 구성시 부재간의 상호작용이나 경계조건의 단순화로 인해 유한요소 모델은 실제 구조물의 거동과 차이를 보이게 된다. 본 논문에서 제시된 하이브리드 모델 업데이트 기법은 구조물의 거동과 수학적 모델의 해석결과 차이를 인공신경망 기법을 사용하여 보완함으로써 시스템 모델의 정확도를 높일 수 있다. 이때 시스템의 거동 데이터로부터 부재 또는 재료모델을 개선할 수 있는 데이터를 추출하여 부재 또는 재료모델을 개선한다. 제시된 기법은 보-기둥 접합부의 이력모델을 개선하는 것으로 검증하였으며, 복잡한 거동을 보이는 시스템 모델링에 광범위하게 사용될 수 있다.

하이브리드 삼차원 브레이딩 복합재료의 기하학적 모델링 (Geometrical Modeling for Hybrid 3-D Braided Composites)

  • 한문희;강태진;윤재륜
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.67-70
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    • 2003
  • To develop an effective geometric modeling is essential in order that precise mechanical properties and the geometrical properties of the 3-D braided composites can be estimated. RVE(representative volume element) was adopted fur geometrical modeling. RVE consisted of IC(inner unit cell), ISUC(interior surface unit cell) and ESUC(exterior surface unit cell). The whole geometrical model fur hybrid 3-D braided composites was developed.

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HDEVS 형식론에 기반한 통합 하이브리드 모델링 방법론 및 시뮬레이션 엔진 설계 (Integrated Hybrid Modeling Methodology and Simulation Engine Design Based on HDEVS Formalism)

  • 권세중;성창호;송해상;김탁곤
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.21-30
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    • 2013
  • 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.

하이브리드 시스템을 명세하기 위한 ETRI CPS 모델링 언어 (An ETRI CPS Modeling Language for Specifying Hybrid Systems)

  • 윤상현;전인걸;김원태;조재연;유준범
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권7호
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    • pp.823-833
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    • 2015
  • 하이브리드 시스템은 연속 시스템과 이산 시스템으로 구성된 동적 시스템이다. 하이브리드 시스템은 자동차, 항공, 군사 방어 등 시스템을 명세 하는데 사용되고 있으며 이를 위해 다양한 모델링 언어와 지원 도구가 개발되고 사용되어 왔다. 제안되어 사용되고 있는 언어와 도구들은 목적에 따라 특정한 특징들을 갖고 있다. 한국전자 통신연구원에서 제안한 하이브리드 시스템 모델링 언어인 ECML (ETRI CPS Modeling Language)은 DEV&DESS (Differential Event and Differential Equation Specified System) 형식론을 CPS (Cyber-Physical System) 환경에 맞게 확장한 언어이며 모델링 및 시뮬레이션을 지원한다. 논문에서는 ECML을 소개하고 정형 정의를 제안한다. 또한 제안된 정의에 따라 간단한 차량 모델을 명세한 사례연구를 수행한다.

하이브리드시스템 모델링 기반 발전기 전력시스템 안정화장치 정수선정 기법 (Parameter Selection Method for Power System Stabilizer of a Power Plant based on Hybrid System Modeling)

  • 백승묵
    • 전기학회논문지
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    • 제63권7호
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    • pp.883-888
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    • 2014
  • The paper describes the parameter tuning of power system stabilizer (PSS) for a power plant based on hybrid system modeling. The existing tuning method based on bode plot and root locus is well applied to keep power system stable. However, due to linearization of power system and an assumption that the parameter ratio of the lead-lag compensator in PSS is fixed, the results cannot guarantee the optimal performances to damp out low-frequency oscillation. Therefore, in this paper, hybrid system modeling, which has a DAIS (differential-algebraic-impusive-switched) structure, is applied to conduct nonlinear modeling for power system and find optimal parameter set of the PSS. The performances of the proposed method are carried out by time domain simulation with a single machine connected to infinite bus (SMIB) system.

A hybrid approach for character modeling using geometric primitives and shape-from-shading algorithm

  • Kazmin, Ismail Khalid;You, Lihua;Zhang, Jian Jun
    • Journal of Computational Design and Engineering
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    • 제3권2호
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    • pp.121-131
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    • 2016
  • Organic modeling of 3D characters is a challenging task when it comes to correctly modeling the anatomy of the human body. Most sketch based modeling tools available today for modeling organic models (humans, animals, creatures etc) are focused towards modeling base mesh models only and provide little or no support to add details to the base mesh. We propose a hybrid approach which combines geometrical primitives such as generalized cylinders and cube with Shape-from-Shading (SFS) algorithms to create plausible human character models from sketches. The results show that an artist can quickly create detailed character models from sketches by using this hybrid approach.

Influence of modeling agents on the surface properties of an esthetic nano-hybrid composite

  • Kutuk, Zeynep Bilge;Erden, Ecem;Aksahin, Damla Lara;Durak, Zeynep Elif;Dulda, Alp Can
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제45권2호
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    • pp.13.1-13.10
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    • 2020
  • Objective: The aim of this study was to evaluate the influence of different modeling agents on the surface microhardness (Vickers hardness number; VHN), roughness (Ra), and color change (ΔE) of a nano-hybrid composite with or without exposure to discoloration by coffee. Materials and Methods: Sixty-four cylinder-shaped nano-hybrid composite specimens were prepared using a Teflon mold. The specimens' surfaces were prepared according to the following groups: group 1, no modeling agent; group 2, Modeling Liquid; group 3, a universal adhesive (G-Premio Bond); and group 4, the first step of a 2-step self-adhesive system (OptiBond XTR). Specimens were randomly allocated into 2 groups (n = 8) according to the storage medium (distilled water or coffee). VHN, Ra, and ΔE were measured at 24 hours, 1 week, and 6 weeks. The Kruskal-Wallis test followed by the Bonferroni correction for pairwise comparisons was used for statistical analysis (α = 0.05). Results: Storage time did not influence the VHN of the nano-hybrid composite in any group (p > 0.05). OptiBond XTR Primer application affected the VHN negatively in all investigated storage medium and time conditions (p < 0.05). Modeling Liquid application yielded improved Ra values for the specimens stored in coffee at each time point (p < 0.05). Modeling Liquid application was associated with the lowest ΔE values in all investigated storage medium and time conditions (p < 0.05). Conclusion: Different types of modeling agents could affect the surface properties and discoloration of nano-hybrid composites.

하이브리드 시스템 모델링 및 시뮬레이션 - 제1부: 모델링 및 시뮬레이션 방법론 (Hybrid Systems Modeling and Simulation - PartI: Modeling and Simulation Methodology)

  • 임성용;김탁곤
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.1-14
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    • 2001
  • A hybrid system is defined as a mixture of continuous systems and discrete event systems. This paper first proposes a framework for hybrid systems modeling, called Hybrid Discrete Event System Specification (HDEVS) formalism. It then presents a method for simulators interoperation in which a continuous system simulator and a discrete event simulator are executed together in a cooperative manner. The formalism can specify a hybrid system in a way that a continuos system and a discrete event system are separately modeled by their own specification formalisms with a support of well-defined interface. We call such interface an A/E converter for analog-to- event conversion and an E/A converter for event-to-analog conversion. Simulators interoperation is based on the concept of pre-simulation in which simulation time for a continuous simulator is advanced in accordance with a discrete event simulator.

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