• 제목/요약/키워드: Model based control system design

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지능형 에이전트 집단을 위한 조정 이론 생성에 관한 연구 (A Study to Generate a Theory of Coordination for Intelligent Agent Societies)

  • 김은경
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제9B권2호
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    • pp.147-154
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    • 2002
  • 지능형 에이전트 집단(Intelligent Agent Societies (IAS)을 구축함에 있어서 예상되는 여러 작업 조건과 요구사항에 따라 조정을 설계, 구현하는 것은 매우 중요하며, 조정은 IAS의 효과적인 운영을 위해 필요한 여러 가지 메카니즘들로 구성된다. 하지만 현재 이러한 과정에 도움이 되는 이론적인 지원이 거의 없는 것이 현실이다. 본 연구에서는 효과적이고 실질적인 IAS를 설계하는데 도움이 되는, 실험에 근거한 조정 이론을 개발하는 것을 최종 목표로, 우선 모든 에이전트가 공통된 목표를 공유하면서 전적으로 협력하는 분산문제해결 시스템으로 범위를 설정하고, 조정 이론을 생성하기 위한 기초 분석자료를 제공해 줄 시뮬레이션 모델인 "P-System"을 개발하였다. P-System에서 에이전트출간의 조정은 TE(tweakable entity)라 칭한 23개의 제어 변수에 종속적이며, 조정의 수준은 본 연구의 정의에 따라 수치로 표현된 QMC (Quality Measure of Coordination)라 칭한 종속 변수로 표현된다. 특히 본 연구에서는 P-System의 엄청난 전체 실험공간으로부터 편중되지 않은 서브셋을 선택하는 방법과 적절한 서브셋의 규모를 결정하는 방안에 대해서 연구하였다.대해서 연구하였다.

패러포일 투하 시스템의 궤적 추종 제어기의 설계 (Design of Trajectory Following Controller for Parafoil Airdrop System)

  • 양빈;최선영;이정태;임동근;황정원;박승엽
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.215-222
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    • 2014
  • 본 논문은 패러포일 투하 시스템을 설계하고 분석하는데 있다. 패러포일 시스템의 6-자유도(6-DOF) 모델을 새우고, 비선형 모델 예측 제어와 PID 제어 방법이 펄럭 편 요각을 제어하기 위해 각각 적용되었다. 펄럭 편 요각의 오버슈트 시간 및 세팅 시간의 결과를 비교하면서 PID제어 방법을 사용하는 것으로부터 펄럭 편 요각이 좀 더 안정화 되는 것을 확인하였다. 그런 다음 MATLAB에 의해 수행된 궤적 추종 효과의 시뮬레이션 결과에 의해 궤적 추종 제어기가 설계되었다. 패러포일 궤적의 측 방향 오차가 그것의 측 방향 편차 제어 방법에 의해 제거 될 수 있었다. 참고로 측 방향 편차는 현재 경로계획의 보간법에 의해 얻어졌다. 그리고 설계된 궤적을 사용하면서, 풍 외란을 추가하는 것으로부터 궤적 추종 시스템이 시뮬레이션 되었다. 시뮬레이션 결과는 풍외란이 PID로 제어되는 펄럭 편 요각 변화에 의해 제거됨으로써 설계된 궤적에 아주 만족하였다.

CPN 모델의 역방향 안전성 분석 도구 개발 (Development of Backward Safety Analysis Tool for CPN Models)

  • 이우진;채흥석;차성덕;이장수;권용래
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제5권4호
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    • pp.457-466
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    • 1999
  • 원자력 발전소 계측 제어 시스템, 의료 관련 시스템, 항공 관련 시스템 등 실생활과 밀접한 시스템에 소프트웨어의 사용이 점차 증가하고 있다. 이러한 시스템에서 소프트웨어의 오류는 예기치 않는 사고를 유발하여 인명, 재산상의 심각한 타격을 줄 수 있다. 그러므로 고신뢰도 소프트웨어의 개발 시에는 반드시 시스템의 안전성을 보장해 주어야 한다. 역방향 안전성 분석 방법은 시스템의 안전성을 분석하는 한가지 방법으로서 시스템의 위험 상태를 정의하고 그 위험의 원인들을 추적, 분석함으로써 안전성에 대한 효율적인 분석을 수행할 수 있는 장점을 갖는다. 이 논문에서는 소프트웨어 개발 초기 단계에서 안전성을 분석할 수 있는 방법으로 Colored Petri Nets(CPN)에 기반을 둔 역방향 안전성 분석 방법을 제시한다. 또한 CPN 역방향 안전성 분석 도구인 SAC(Safety Analyzer for CPN)의 설계 및 구현에 대해 언급한다. SAC은 기존의 상용 CPN 모델링 도구인 Design/CPN과 연계하여 사용될 수 있으므로 CPN으로 모델링된 시스템의 안전성을 분석할 수 있다는 장점이 있다. 이 논문에서는 예제로 자동 교통 제어 시스템의 일부를 CPN으로 모델링하고 SAC을 이용한 분석 과정을 기술한다.Abstract In safety-critical systems such as nuclear power plants, medical machines, and avionic systems which are closely related with our livings, the usage of software in the controlling part is growing rapidly. Since software errors in safety-critical systems may cause serious accidents leading to financial or human damages, system safety should be ensured during and after development of a system. A backward safety analysis technique defines system hazards and tries to trace their causes by analyzing system states backward. In this paper, we provide a backward safety analysis technique based on Colored Petri Nets(CPN), which is applicable to the early software development phase. Also Safety Analyzer for CPN(SAC), the supporting tool, is designed and implemented. Since SAC is compatible with Design/CPN, a commercial tool for supporting CPN, it can be applicable to analyze safety in practical problems. As an example, we model a part of the traffic light control system using CPN and analyze safety properties of the model using the SAC tool.

계수의 특성비에 대한 선형계의 파라미터적 감도해석(I): 일반적인 경우 (Parametric Sensitivity Analyses of Linear System relative to the Characteristic Ratios of Coefficient (I) : A General Case)

  • 김영철;김근식
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.205-215
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    • 2004
  • The characteristic ratio assignment (CRA) method〔1〕 is new polynomial approach which allows to directly address the transient responses such as overshoot and speed of response time in time domain specifications. The method is based on the relationships between time response and characteristic ratios($\alpha_i$ ) and generalized time constant (T), which are defined in terms of coefficients of characteristic polynomial. However, even though the CRA can apply to developing a linear controller that meets good transient responses, there are still some fundamental questions to be explored. For the purpose of this, we have analyzed several sensitivities of a linear system with respect to the changes of coefficients itself and $\alpha_i$ of denominator polynomial. They are (i) the unnormalized root sensitivity : to determine how the poles change as $\alpha_i$ changes, and (ii) the function sensitivity to determine the sensitivity of step response to the change of o, and to analyze the sensitivity of frequency response as o, changes. As an other important result, it is shown that, under any fixed T and coefficient of the lowest order of s in denominator, the step response is dominantly affected merely by $\alpha_1, alpha_2 and alpha_3$ regardless of the order of denominator higher than 4. This means that the rest of the$\alpha_i$ s have little effect on the step response. These results provide some useful insight and background theory when we select $\alpha_i$ and T to compose a reference model, and in particular when we design a low order controllers such as PID controller.

Kinematic analysis of rowing exercise using a motor-assisted rowing machine for rowers with spinal cord injury: a case report

  • Jeong, Ju Ri;Lee, Bum Suk;Park, Dae-Sung
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
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    • 제3권1호
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    • pp.69-75
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    • 2014
  • Objective: We developed a Motor-Assisted Rowing Machine (MARM) for Spinal Cord Injury (SCI), by modification of the Concept II rowing machine, so that the seats could be operated automatically in a backward and forward direction by a motor. Design: Case report. Methods: Motor rowing consisted of a chair with inclination control, a motor system, control button, monitor, program, leg supporter, safety belt, and seat. The patients were 2 men rowing athletes with SCI, classified as American Spinal Injury Association class B, participated in the study. Level of thoracic injury ranged from T8 to T10. The subjects rowed at a self-selected stroke rate with 50 watts. Two different rowing methods (static rowing without movement of the seat, dynamic rowing using MARM) were assigned to each participant during 10 minutes; 34 reflective markers were attached to their full bodies. Kinematic data were collected using the Vicon motion analysis system. Based on the full body model provided as a default by the equipment. In the rowing exercise, the rowing motions were divided into Drive Phase and Recovery Phase. Results: The two rowing methods differ in handle range, seat range, handle and seat ratio, handle velocity, and seat velocity during static and dynamic rowing. The rowing exercise using a rowing machine developed MARM increased tendency to the range of motion in the dynamic method compared to the static method. Conclusions: The newly developed MARM could be a useful whole body exercise for people with SCI.

자산전용성과 협업환경하에서의 정보공유가 공급사슬에 미치는 영향 : 통합적 SCM 성과형성 모델 (The Effect of Asset Specificity, Information Sharing, and a Collaborative Environment on Supply Chain Management (SCM): An Integrated SCM Performance Formation Model)

  • 김태룡;송장근
    • 유통과학연구
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    • 제11권4호
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    • pp.51-60
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    • 2013
  • Purpose - The objective of this paper is to investigate the effect of asset specificity, the level of information sharing, the importance of information sharing, and an integrated collaborative environment on supply chain performance. Research design, data, and methodology - Data collection was implemented as follows: questionnaires were distributed to 250 companies that have business ties with Halla Climate Control Corporation. The empirical study to test our hypothesis was based on statistical analysis (using SPSS 18.0 and AMOS 18.0). The hypothesis of this paper is that the asset specificity variable has positive effects on the following variables: Level of information sharing, the importance of information sharing, and integrated collaborative environment. Moreover the variables, the level of information sharing, and the importance of information sharing are strongly influenced by the variable integrated collaborative environment, and these when combined, have an effect on the dependent variable, supply chain performance. We tested our hypothesized model utilizing path analysis with latent variables. Results - According to the results of our analysis, hypothesis H1, which tests whether there is a relationship between asset specificity and the integrated collaborative environment, is supported at the 0.01 level. Hypotheses H2 and H3 were also confirmed, and asset specificity had positive effects (+) on the level of information sharing variable. The importance of the information sharing variable was statistically significant at the 0.01 level. Hypotheses H4 and H5 posited that the integrated collaborative environment variable would have a positive effect on the level of information sharing; the importance of information sharing variable was strongly supported statistically, with a significant p-value below. Moreover, the level of information sharing (H6), and the importance of information sharing (H7) variables also had a statistically relevant influence on supply chain performance. As a result, existence of a collaborative system between companies would influence supply chain performance by strengthening real-time information access and information sharing. Thus, it is important to construct a collaborative environment where information sharing among companies and cooperation is possible. Conclusions - First, with rapid changes in the business environment, it becomes necessary for enterprises to acquire the right information in order to properly implement SCM. For successful SCM, firms should understand the importance of collaboration with supply chain partners and an internally built collaboration system, which in turn will better promote a partnership commitment with suppliers as well as collaborative integration with buyers. A collaborative system, as we suggest in this paper, facilitates the maintenance of a long-term relationship of trust, and can help reinforce information sharing. Second, it is necessary to increase information sharing over time via a collaborative system so that employees of the suppliers become aware of the system. The more proactive and positive attitudes are towards such a collaborative system by the managerial group, the higher the level of information sharing will be among the users. Successful SCM performance is achieved by information sharing through a collaborative environment rather than by investing only in setting up an information system.

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Along and across-wind vibration control of shear wall-frame buildings with flexible base by using passive dynamic absorbers

  • Ivan F. Huergo;Hugo Hernandez-Barrios;Roberto Gomez-Martinez
    • Wind and Structures
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    • 제38권1호
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    • pp.15-42
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    • 2024
  • A flexible-base coupled-two-beam (CTB) discrete model with equivalent tuned mass dampers is used to assess the effect of soil-structure interaction (SSI) and different types of lateral resisting systems on the design of passive dynamic absorbers (PDAs) under the action of along-wind and across-wind loads due to vortex shedding. A total of five different PDAs are considered in this study: (1) tuned mass damper (TMD), (2) circular tuned sloshing damper (C-TSD), (3) rectangular tuned sloshing damper (R-TSD), (4) two-way liquid damper (TWLD) and (5) pendulum tuned mass damper (PTMD). By modifying the non-dimensional lateral stiffness ratio, the CTB model can consider lateral deformations varying from those of a flexural cantilever beam to those of a shear cantilever beam. The Monte Carlo simulation method was used to generate along-wind and across-wind loads correlated along the height of a real shear wall-frame building, which has similar fundamental periods of vibration and different modes of lateral deformation in the xz and yz planes, respectively. Ambient vibration tests were conducted on the building to identify its real lateral behavior and thus choose the most suitable parameters for the CTB model. Both alongwind and across-wind responses of the 144-meter-tall building were computed considering four soil types (hard rock, dense soil, stiff soil and soft soil) and a single PDA on its top, that is, 96 time-history analyses were carried out to assess the effect of SSI and lateral resisting system on the PDAs design. Based on the parametric analyses, the response significantly increases as the soil flexibility increases for both type of lateral wind loads, particularly for flexural-type deformations. The results show a great effectiveness of PDAs in controlling across-wind peak displacements and both along-wind and across-wind RMS accelerations, on the contrary, PDAs were ineffective in controlling along-wind peak displacements on all soil types and different kind of lateral deformation. Generally speaking, the maximum possible value of the PDA mass efficiency index increases as the soil flexibility increases, on the contrary, it decreases as the non-dimensional lateral stiffness ratio of the building increases; therefore, there is a significant increase of the vibration control effectiveness of PDAs for lateral flexural-type deformations on soft soils.

권한의 위임을 위한 역할-기반 접근 제어 모델의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Permission Delegation in Role-Based Access Control Model)

  • 나상엽
    • 융합보안논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.1-10
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    • 2003
  • 현재의 컴퓨팅 환경에서 기업이나 조직내의 사용자들은 다른 사용자와 자원을 공유하며 상호작용을 통하여 보다 효율적으로 작업을 수행하게 된다. 이 경우 공유하는 자원이나 정보의 불법적인 사용을 막고 데이터의 무결성을 유지하기 위하여 사용자의 인증과정이 필요하며, 또한 사용자의 작업에 대한 접근 제어(Access Control)의 필요성이 더욱 중요시되고 있다. 임의적 접근 제어(DAC)는 객체의 소유자에게 모든 위임의 권한이 주어지고 강제적 접근 제어(MAC)의 경우에는 주체와 객체단위의 정책 적용이 어려운 단점이 있다. 최근에는 역할-기반접근 제어를 이용하여 조직의 보안 정책을 보다 효율적이고 일관성 있게 관리하고자 하는 시도가 있다. 하지만 역할-기반 접근 제어의 경우 각 역할의 계층에 의하여 권한의 상속이 결정되는 문제가 발생한다. 하지만, 하위 개념의 역할이 상위 개념이 가지는 역할의 권한을 수행 하여야 하는 경우가 발생하는데 기존의 역할-기반 접근 제어 모델은 상기의 문제를 해결하기 위한 방법이 존재하지 않고 역할에 새로운 권한을 추가해야만 하는 문제가 존재한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 역할이 가지는 권한의 일시적인 위임을 통하여 이를 해결 하고자 한다. 이를 위하여 권한의 위임을 수행하기 위한 새로운 모델과 새로운 역할-권한 관계의 정의, 권한 위임을 수행하는 위임 서버, 그리고 이를 수행하는 프로토콜을 제시한다.

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지진을 받는 다자유도 건물의 μ합성 제어기 설계 및 검증실험 (μ-Synthesis Controller Design and Experimental Verification for a Seismic-excited MDOF Building)

  • 민경원;주석준;이영철
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제6권6호
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    • pp.41-48
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    • 2002
  • 이 논문은 지진을 받는 축소 3층 건물모델의 제어 실험에 관한 것이다. 건물모델에 대해 능동 질량 감쇠기를 사용하여 강인제어기인 $\mu$합성 제어기를 설계하고 실험적으로 검증하였다. 외란 입력과 제어용 출력에 적합한 주파수 가중함수를 설정하고 가중함수의 조합을 분석하여 최적의 $\mu$합성 제어기를 제시하였다. 실험 결과 백색잡음 가진 입력에 대한 RMS 응답에서 60-70%의 감소를 보여주었고, 축소 지진 입력에 대한 최대 응답에서 30-45% 정도의 감소효과를 나타내었다. 수치해석결과와 실험의 결과가 매우 정확히 일치하였으며 불확실성을 갖는 구조물에 대하여 제어기가 불확실성의 범위 내에서 강인하다는 것을 보여주었다.

나노임프린트 장비용 대면적 열판 열설계를 위한 수치 연구 (A NUMERICAL STUDY ON THERMAL DESIGN OF A LARGE-AREA HOT PLATE FOR THERMAL NANOIMPRINT LITHOGRAPHY)

  • 박규진;이재종;곽호상
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.90-98
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    • 2016
  • A numerical study is conducted on thermal performance of a large-area hot plate specially designed as a heating and cooling tool for thermal nanoimprint lithography process. The hot plate has a dimension of $240mm{\times}240mm{\times}20mm$, in which a series of cartridge heaters and cooling holes are installed. The material is stainless steel selected for enduring the high molding pressure. A numerical model based on the ANSYS Fluent is employed to predict the thermal behavior of the hot plate both in heating and cooling phases. The PID thermal control of the device is modeled by adding user defined functions. The results of numerical computation demonstrate that the use of cartridge heaters provides sufficient heat-up performance and the active liquid cooling in the cooling holes provides the required cool-down performance. However, a crucial technical issue is raised that the proposed design poses a large temperature non-uniformity in the steady heating phase and in the transient cooling phase. As a remedy, a new hot plate in which heat pipes are installed in the cooling holes is considered. The numerical results show that the installation of heat pipes could enhance the temperature uniformity both in the heating and cooling phases.