Shahbazi, Yaser;Delavari, Ehsan;Chenaghlou, Mohammad Reza
Smart Structures and Systems
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제13권1호
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pp.81-98
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2014
This paper presents the elastic buckling of smart lightweight column structures integrated with a pair of surface piezoelectric layers using artificial intelligence. The finite element modeling of Smart lightweight columns is found using $ANSYS^{(R)}$ software. Then, the first buckling load of the structure is calculated using eigenvalue buckling analysis. To determine the accuracy of the present finite element analysis, a compression study is carried out with literature. Later, parametric studies for length variations, width, and thickness of the elastic core and of the piezoelectric outer layers are performed and the associated buckling load data sets for artificial intelligence are gathered. Finally, the application of soft computing-based methods including artificial neural network (ANN), fuzzy inference system (FIS), and adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) were carried out. A comparative study is then made between the mentioned soft computing methods and the performance of the models is evaluated using statistic measurements. The comparison of the results reveal that, the ANFIS model with Gaussian membership function provides high accuracy on the prediction of the buckling load in smart lightweight columns, providing better predictions compared to other methods. However, the results obtained from the ANN model using the feed-forward algorithm are also accurate and reliable.
In underwater environment, the control of AUV is difficult, because of the existence of parameter uncertainties and disturbances as well as highly nonlinear and coupled system dynamics. The requirement for the simple and robust controller which works satisfactorily in those dynamical uncertainties, call for a design using the PD or sliding mode controller. The PD controller is very popular controller in the industrial field and the sliding mode controller has been used successfully for the AUV controller design. In this paper, the two controllers arc designed for ISiMI(Integrated Submergible Intelligent Mission Implementation) AUV and the performances are compared by numerical simulation under the modeling uncertainty and disturbances. The design process of PD and sliding mode controller for ISiMI AUV and simulation results are included to compare the performances of the two controllers.
최근 우리나라 주택 시장은 잦은 정책 변화 등 내부적 요소와 해외 경제 환경 변화 등 외부적 요소에 의해 예측할 수 없는 상황이 계속되고 있다. 특히 미래 주택 시장에 대한 가격, 수요, 공급을 예측하는 데에 있어 어려움을 겪고 있다. 이에 따라 주택 시장 변화에 대한 다양한 분석이 이루어지고 있으나 부분적이고 단편적인 시각이 주를 이루고 있어, 인과관계에 따른 주택시장을 분석할 수 있는 시스템적 논리의 필요성이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 주택의 수요와 공급에 의해 결정되는 주택시장의 기본 원리를 바탕으로 시스템 다이내믹스(System Dynamics)를 이용한 주택 시장 작동 원리를 작성하여, 내 외부 환경변화에 따른 주택 시장의 영향을 파악할 수 있는 기본 모형을 구축하고자 한다.
본 논문은 지식 기반 객체지 향 공간 데이터베이스시스템 KOBOS를 제안한다. 객체지향 공간 데이터베이스 시스템의 데이터 모델링과 근접 질의답변에 지식기반 접근법을 도입한다. 공간객체와 근접 공간 연산자를 다루기 위해 다음과 같은 세 단계 객체지향 데이터 모델을 제안하고 있다: (1) 공간 형상 모델; (2) 공간 객체 모델: (3) 내부 기술 모델. 근접 공간 연산자의 범위는 공간 타입 추상 계층으로 알 수 있다. 또한 객체지향 공간 질의어인 SOQL을 제안한다. SOQL은 공간 객체의 다양한 출력과 공간 및 비 공간 객체의 검색을 수행할 수 있는 통합 기능을 제공해준다. 효율적인 혼합 질의 처리를 위하여, 하향 공간 질의 처리 방법을 이용하여 처리해 준다.
이질적인 생물 데이터베이스의 통합은 데이터간의 연계 분석의 필요성이 높아짐에 따라 중요한 문제로 대두되고 있다. 그러나 이러한 데이터베이스들은 초기에 이질적 환경에서 각기 다른 목적에 의해 생성되므로 포맷, 설계자가 불일치하는 등 여러 가지 문제점으로 인해 통합하는데 어려움이 따른다. 그러므로 이질적인 데이터베이스의 통합을 위해서는 초기단계의 설계가 무엇보다도 중요하다. 본 논문에서는 대표적인 핵산 데이터베이스인 Genbank와 단백질 데이터베이스인 Swiss-Prot을 통합하기 위해 ER 모델을 사용하여 개념적 모델을 보인 후, 이를 합병하여 통합모델을 제시한다. 또한, 핵산-단백질 자료로 연계되는 정보를 통합 서비스할 수 있는 시스템 구조를 제안한다. 제안된 바이오 게이트웨이 시스템은 개념적 설계 단계에서 가장 원자적인 단위로 분할하여 모델링 함으로써 정교한 질의 처리가 가능하고, 사용자가 상세 조건을 알고 있을 경우에 기존의 검색시스템과 달리 여러 번의 검색 과정을 거치지 않고, 단시간에 원하는 결과를 얻을 수 있다는 장점을 지닌다.
Design methods for sequence flow controllers play an important role in industrial automation. To design a flexible, reusable, and maintainable control software has become a key issue nowadays. Petri net has been emerging as an important tool to provide an integrated solution for modeling, analysis, simulation, and control of industrial automated systems recently. This paper describes an international standard of programming languages for programmable logic controllers, IEC 1131-3 SFC( Sequential Function Chart), and the sequence flow control method for an SFC using a Petri net-like model.
Emissions inputs for use in air quality modeling of Korea were generated with the emissions inventory data from the National Institute of Environmental Research (NIER), maintained under the Clean Air Policy Support System (CAPSS) database. Source Classification Codes (SCC) in the Korea emissions inventory were adapted to use with the U.S. EPA's Sparse Matrix Operator Kernel Emissions (SMOKE) by finding the best-matching SMOKE default SCCs for the chemical speciation and temporal allocation. A set of 19 surrogate spatial allocation factors for South Korea were developed utilizing the Multi-scale Integrated Modeling System (MIMS) Spatial Allocator and Korean GIS databases. The mobile and area source emissions data, after temporal allocation, show typical sinusoidal diurnal variations with high peaks during daytime, while point source emissions show weak diurnal variations. The model-ready emissions are speciated for the carbon bond version 4 (CB-4) chemical mechanism. Volatile organic carbon (VOC) emissions from painting related industries in area source category significantly contribute to TOL (Toluene) and XYL (Xylene) emissions. ETH (Ethylene) emissions are largely contributed from point industrial incineration facilities and various mobile sources. On the other hand, a large portion of OLE (Olefin) emissions are speciated from mobile sources in addition to those contributed by the polypropylene industry in point source. It was found that FORM (Formaldehyde) is mostly emitted from petroleum industry and heavy duty diesel vehicles. Chemical speciation of PM2.5 emissions shows that PEC (primary fine elemental carbon) and POA (primary fine organic aerosol) are the most abundant species from diesel and gasoline vehicles. To reduce uncertainties in processing the Korea emission inventory due to the mapping of Korean SCCs to those of U.S., it would be practical to develop and use domestic source profiles for the top 10 SCCs for area and point sources and top 5 SCCs for on-road mobile sources when VOC emissions from the sources are more than 90% of the total.
Freeway corridors consist of urban freeways and parallel arterials that drivers can use alternatively. Ramp metering in freeways and signal control in arterials are contemporary traffic control methods that have been developed and applied in order to improve traffic conditions of freeway corridors. However, most of the existing studies have focused on either optimal ramp metering in freeways, or progression signal strategies between arterial intersections. There have been no traffic control systems in Korea that integrates the freeway ramp metering and arterial signal control. The effective control strategies for freeway operations may cause negative effects on arterial traffic. On the other hand, traffic congestion and bottleneck phenomenon of arterials due to the increasing peak-hour travel demand and ineffective signal operation may generate an accessibility problem to freeway ramps. Thus, the main function of the freeway which is the through-traffic process has not been successful. The purpose of this study is to develop an integrated control model that connects freeway ramp metering systems and signal control systems in arterial intersections. And Optimization of integrated control model which consists of ramp metering and signal control is another purpose. The design of experiment, neural network, and simulated annealing are used for optimization.
정비도는 정비를 쉽고 신속하게 할 수 있는 정도를 나타내는 시스템의 주요 설계 특성이다. 정비도를 고려한 시스템 설계는 무기시스템의 운용유지 비용을 줄여 주는 중요한 역할을 수행하지만, 시제품 제작 이후 정비도 평가를 통해 설계변경이 이루어지면 비용증가와 일정지연을 초래할 수 있다. 정량적 정비도 평가는 정비업무 수행 가능여부를 검증하고, 설계자가 시스템의 특성을 고려한 빠른 의사결정을 수행하여 정비성 향상을 위한 설계를 수행할 수 있도록 지원해야 한다. 기존 논문에서는 시스템설계 초기에 그래프 이론을 활용하여 정비도 지수를 산출하였으나 정비속성간 관계 값의 적절성 및 정비도 평가의 정확도에 한계가 있다. 퍼지 로직과 3D 모델링을 활용한 정비도 평가방법의 경우에는 시스템 전수명주기 동안에서의 정비도 평가를 수행하고 결과의 활용을 통해 설계통합 환경 하에서 설계개선을 신속하게 진행하고 효율적으로 정비도를 평가하고 관리하는 방법이 필요하다. 이에 본 논문에서는 모델기반 시스템공학 도구와 MATLAB이 결합된 통합환경 하에서 SysML 기반 모델링 및 시뮬레이션 기법과 퍼지 로직을 활용하여 정비도를 평가할 수 있는 방법을 제시하였다. 시스템공학도구 상에서 SysML bdd 다이어그램을 통해 무기시스템의 물리적 설계구조를 모델링하고 정비속성과 정비속성간 쌍대비교 행렬을 생성하여 정비도를 모델링하였다. 그리고 SysML의 par 다이어그램을 생성하고 MATLAB과의 연동을 통해 AHP 기반의 정비속성별 가중치 연산 및 퍼지 로직을 활용하여 정비도를 산출하였다. 본 연구결과의 활용을 통해, 일관성 있고 진화적인 정비도 모델을 효율적으로 관리할 수 있고, 시스템의 정비도 설계 상태를 정량적으로 분석할 수 있으며 정비도가 낮은 품목을 조기에 식별하여 빠른 의사결정과 설계 개선을 달성할 수 있다.
지하의 유체 유동 및 물질 변환을 해석하기 위하여 다중다상이론을 이용한 통합 모형을 개발하였다 종합적 지배식은 4개의 상내의 화합물들의 물질 및 힘평형 관계를 고려하여 유도되었다. 복합한 이동 및 변환 현상을 설명하고, 공간적 차원을 변동적으로 나타내기 위하여 관계된 모든 변수 및 식들을 함축적이면서 조직적으로 표현하였다. 도출된 비선형시스템은 다차원 유한요소프로_I램으로서 해를 구하였다. 본 개발된 프로그램은 역동적으로 메모리 용량을 조절하여 일이삼차원 문제를 PC부터 SP2슈퍼컴퓨터까지 여러 종류의 기종에서 해석할 수 있다. 계산시간과 저장용량을 줄이기 위하여 시스템식을 분리시키고, 슈퍼컴의 벡터 및 병렬처리를 이용하여 띠행렬의 해를 구하였다. 유속이 우세한 경우의 수치해석상의 불안정한 문제를 해결하기 위하여 상류가중, 질량묶음, 요소별 파라미터 평가법 등을 적용하였다. 일차원 이동문제에 대하여 유한요소법과 유한차분법의 수치해의 안정성 조건을 검토하였다. 구체적인 지하수 유동 및 오염문제에 대한 모델링 예는 본 논문집의 연계 논문에 수록하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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