최근 이질적인 분산 컴퓨팅 환경 상에서의 공동 작업들이 나날이 늘어나고 있다. 고속의 원거리 네트워크의 유용성 (availability)은 화상 회의, 분산된 대화식의 시뮬레이션, 그리고 공동의 시각화(collaborative visualization)와 같은 공동의 멀티미디어 응용들을 가능하게 하였다. 이와 같은 응용들과 분산된 고성능 컴퓨팅에서의, 효율적인 그룹 통신은 매우 중요하다. 일반적인 그룹 통신으로는 브로드캐스트, 멀티캐스트 등이 있다. 기존의 FEF, ECEF, look-ahead 와 같은 휴리스틱 알고리즘들은 이러한 이질적 분산 시스템에서의 브로드캐스트와 멀티캐스트를 위한 메시지 전송 트리를 구성하여 준다. 하지만 이러한 알고리즘들은 각 단계에서의 최적의 해를 선택하기 때문에 지역적 최적해(local optimum)에 빠질 수 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 노드와 네트워크 모두가 이질적인 기존의 통신 모델 상에서 보다 효율적인 집합적 연산을 위한 트리를 구성해주는 개선된 브로드캐스트 알고리즘을 제안한다. 기존의 휴리스틱 알고리즘들이 지역적 최적해에 빠질 수 있는 점을 감안하여, 보다 합리적이고, 유용성 있는 edge 선택 기준을 제시하였다. 여러 가지 통신비용에 대한 성능 평가를 통하여, 개선된 휴리스틱 알고리즘은 기존의 알고리즘보다 적은 완료 시간을 가지며, 특히 look-ahead 알고리즘보다 낮은 계산 복잡도를 가지는 장점을 가짐을 알 수 있다.
Digital simulation which was introduced to the architectural field due to the rapid growth of computer graphics, gave birth to a new type of contents called 'virtual reality', led by the interaction with the users and real time processing. The public attention is drawn to the virtual reality's potential as a next generational space simulation it, having the unique characteristics of 'simulation', 'interactivity', 'tole-presence', and 'immersion', is capable of taking a virtual tour of a space with a size equivalent to that of a real space, as well as proceeding with the design progress. Nonetheless, many problems impeding CPU's real time processing of an excessively loaded architectural model data have been pinpointed over the time. Yet such GPU based game engines as 'DirectX' and 'OpenGL', developed to deal with these impediments, have not been easily applied to the architectural simulation in the design process, due to the high license cost and the specific technical requirements for the system. The virtual reality has been developed and distributed centering around the gaming field, and game developers recently show a greater tendency to include level editors in the package for the expandability purpose. Thus, we plan to propose architecture simulation which utilizes level editors in this study. In addition, the compatibility of the game engine based level editors of Quake and Unreal which form the standards for the open source FPS games, based on VRML, the standard format for the virtual reality, was compared and analyzed. Taking the example of Villa Savoye of Le Corbusier, its application possibility as an architecture simulation was assessed, by measuring the extent to which the performance of such characteristic features of the virtual reality as interactivity, immersion, and tele-presence, was improved.
This paper proposes a distributed model predictive formation control algorithm for a group of unmanned ground vehicles (UGVs) with guaranteeing collision avoidance between UGVs. Generally, the model predictive control based formation control has a disadvantage in that it takes a long time to compute control inputs when considering collision avoidance between UGVs. In this paper, in order to overcome this problem, the formation control algorithm is implemented in a distributed manner so that it could be individually controlled. Also, a collision-avoidance method considering real-time is proposed. The proposed formation control algorithm is implemented based on robot operating system (ROS), open source-based middleware. Through the various simulation tests, it is confirmed that the formation control of five UGVs is successfully performed while avoiding collisions between UGVs.
With the development of industry and the improvement of living standards, better quality in power electric service is required more than ever before. This paper deals with the optimal algorithms for voltage regulation in the case where Distributed Storage and Generation (DSG) systems are operated in distribution systems. It is very difficult to handle the interconnection issues for proper voltage managements, because the randomness of the load variations and the irregular operation of DSG should be considered. This paper proposes the optimal on-line real time voltage regulation methods in power distribution systems interconnected with the DSG systems. In order to deliver suitable voltage to as many customers as possible, the optimal sending voltage should be decided by the effective voltage regulation method by using artificial neural networks to consider the rapid load variation and random operation characteristics of DSG systems. The simulation results from a case study show that the proposed method can be a practical tool for the voltage regulation in distribution systems including many DSG systems.
분산 실시간 시스템에서의 노드간 주고 받는 메시지는 크게 동기적 메시지와 바동기적 메시지로 나눌 수 있다. 동기적 메시지는 샘플링된 음성이나 화상 데이타와 같이 주기적으로 발생되는 메시지로 전달시간 제약을 가지므로 종단간 마감시간을 보장해 주어야 한다. 비동기적 메시지는 비주기적인 메시지로 일정하지 않게 발생하며 일반적으로 전달 시간 제약사항이 엄격하지 않다. 본 논문에서는 분산 환경에서 동적으로 발생하는 동기적 메시지에 대해 높은 마감시간 보장성을 제공 하는 실시간 프로토콜 TTP/C(timed token protocol with concession)을 제안한다. TTP/C는 비동기적 메시지나 긴급하지 않은 동기적 메시지의 전송 대역폭을 양보함으로써 긴급한 동기적 메시지의 마감시간 을 보장한다. 또한 TTP/C는 노드에서 전송되는 동기적 메시지의 발생시간이 주기와 다르게 일정치 않더 라도 높은 보장성을 갖는다. 모의 실험을 통하여 TTP/C가 기존의 TTP에 비해 동기적 메시지의 마감시간 보장성에 대해 높은 성능 향상을 가져옴을 보인다.
In this paper, a hardware-in-the-loop simulation platform for MMCs is established, which connects a real time digital simulator (RTDS) and a designed MMC controller with optical fiber. In this platform, the converter valves are simulated with a small time step of 2.5 microsecond in the RTDS, and multicore technology is implemented for the controller so that the parallel valve control is distributed between different cores. Therefore, the designed controller can satisfy the requirements of real-time control. The functions of the designed platform and the rationality for the designed controller are verified through experimental tests. The results show that different modulation modes and various control strategies can be implemented in the simulation platform and that each control objective can been tracked accurately and with a fast dynamic response.
본 논문은 분산된 가입자 댁내 ATM 망 및 소규모 사업장 ATM 망의 고속 멀티미디어 서비스 응용에 적용하기 위한 공유매체 접속 프로토콜의 구조와 프로토콜의 성능 분석 및 집적회로 구현에 관한 것으로서 본 논문은 전체 내용중 프로토콜 및 망구조에 따른 성능분석에 관하여 다룬 제 I부이다. 여기서 제안한 프로토콜은 전체 가입자 댁내망이나 소규모 사업장의 망을 구성하고 있는 노드간에 서로 다른 성격의 다양한 멀티미디어 데이터에 대하여 망 전체의 공정성 노드와 노드 사이의 국부 공정성을 효율적으로 보장하도록 하였다. 향후 B-ISDN 망에서 수용할 다양한 트래픽을 고려하여 각 트래픽별 특성에 따라 적합한 처리 절차를 적용하여 실시간 멀티미디어 서비스를 수용할 수 있도록 하였다. 제안된 프로토콜의 성능분석 결과 기존의 프로토콜과 비교하여 우수한 성능을 보이고 있음을 알 수 있다.
Terrain surfaces have to be modeled in very detail and wheel-surface contacting geometry must be well defined in order to obtain proper ground-reaction and friction forces fur realistic simulation of off-road vehicles. Delaunay triangulation is one of the most widely used methods in modeling 3-dimensional terrain surfaces, and the T-search is a relevant algorithm for searching resulting triangular polygons. The T-search method searches polygons in a successive order and may not allow real-time computation of off-road vehicle dynamics if the terrain is modeled with many polygons, depending on the computer performance used in the simulation. The dynamic T-search, which is proposed in this paper, combines conventional T-search and the concept of the dynmaic-window search which uses reduced searching windows or sets of triangular surface polygons at each frame by taking advantage of the information regarding dynamic charactereistics of a simulated vehicle. Numerical tests show improvement of searching speeds by about 5% for randomly distributed triangles. For continuous search following a vehicle path, which occurs in actual vehicle simulation, the searching speed becomes 4 times faster.
본 논문에서는 이더넷 파워링크의 마스터 이중화 기법의 실시간성 향상을 위해 PReq 신호를 이용한 원전용 실시간 제어망의 실시간성과 신뢰성을 고려한 마스터 이중화 기법을 제안하였다. 제안된 마스터 이중화 기법은 동기 구간에서 PReq 신호를 이용하여 마스터 고장을 감지하고 비동기 구간에서 AMNI 프레임을 전송하여 단위 사이클 구간 앞서서 전환이 가능하다. 이를 통해 실시간 주기 데이터의 손실 및 이로 인한 문제점들을 최소한으로 줄일 수 있다. 제안된 마스터 이중화 기법의 효용성을 증명하기 위하여 OPNET Modeler를 이용하여 성능분석 및 검증을 수행하였고 이를 통해 마스터 전환시간을 줄일 수 있음을 보였다.
LonWorks/IP VDN은 LonWorks 디바이스 네트워크와 IP(데이터) 네트워크와의 통합네트워크로 산업현장에 대한 유비쿼터스 접근을 제공하여 설비에 대한 예지 및 예방보전을 가능하게 한다. 산업현장에 대한 예지 및 예방보전을 위한 실시간 분산제어 환경에서 즉각적인 응답은 필수불가결한 요소이다. LonWorks/IP 가상 디바이스 네트워크(VDN) 상에서 불확실한 시간지연은 산업현장에 대한 실시간 예지 및 예방보전을 위해 분산 제어를 수행할 때 시스템의 안정성과 성능을 악화시킨다. 따라서 네트워킹 된 분산제어시스템의 안정성을 보장하고 성능을 개선하기 위해서는 시간에 따라 가변적인 불확실한 시간지연을 보상할 필요가 있다. 본 논문에서는 LonWorks/IP VDN와 같은 분산제어 환경 하에서 서보 제어를 수행하는 경우에 외란관측기와 위상지연 보상기로 ZPETC(Zero Phase Error Tracking Controller)를 도입한 제어구조가 제시되고 컴퓨터 모의실험이 수행된다. 제안된 제어기의 성능은 컴퓨터 모의실험을 통하여 외란관측기를 도입한 Smith 예측기 기반의 내부모델제어기(IMC)의 제어결과와 비교 제시된다. 제안된 제어기는 외란과 잡음에 강인한 특성을 가지며, 주기적인 신호에 대한 추종성능을 상당히 개선시키므로 가변적인 시간지연을 갖는 LonWorks/IP VDN 상에서 주기적인 작업 수행에 필요한 분산 서보제어에 매우 적합하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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