Digital control of robot manipulator employs discrete-time robot models. It is important to explore effective discrete-time robot models and to analyze their properties in control system designs. This paper presents a new type discrete-time robot model. The model is derived by using trapezoid rule to approximate the convolution integral term, then eliminating nonlinear force terms from robot dynamical equations. The new model obtained has very simple structure, and owns the properties of independence to the nonlinear force terms. According to evaluation criteria, three aspects of the model properties: model accuracy, model validity range and model simplicity are examined and compared with commonly used discrete-time robot models. The validity of the proposed model and its advantages to control system designs are verified by simulation results.
Modelling and Simulation of the activation process for the myocardium is meaningful to understand special excitation conduction system in the heart and to study cardiac functions. In this paper, we propose two dimensional cellular automata model for the activation process of the myocardium and simulated by means of discrete time and discrete event algorithm. In the model, cells are classified into anatomically similar characteristic parts of heart; SA node, internodal tracks, AV node, His bundle, bundle branch and four layers of the ventricular muscle, each of which has a set of cells with preassigned properties, that is, activation time, refractory duration and conduction time between neighbor cell. Each cell in this model has state variables to represent the state of the cell and has some simple state transition rules to change values of state variables executed by state transition function. Simulation results are as follows. First, simulation of the normal and abnormal activation process for the myocardium has been done with discrete time and discrete event formalism. Next, we show that the simulation results of discrete time and discrete event cell space model is the same. Finally, we compare the simulation time of discrete event myocardium model with discrete time myocardium models and show that the discrete event myocardium model spends much less simulation time than discrete time myocardium model and conclude the discrete event simulation method Is excellent in the simulation time aspect if the interval deviation of event time is large.
In this paper, a DEVS(Discrete EVent Systems Specification)-HLA(High Level Architecture) interface was developed in order to perform the simulation using the combined discrete event and discrete time simulation model architecture in a distributed environment. The developed interface connects the combined simulation model with the HLA/RTI(Run-Time Infrastructure) which is an international standard middleware for distributed simulation. The interface consists of an interface model, a model interpreter, and a distributed environment interpreter. The interface model was defined by using the combined simulation architecture in order to easily connect the existing combined simulation model without modification with the HLA/RTI. The model interpreter takes charge of data transmission between the interface model and the combined simulation model. The distributed environment interpreter takes charge of data transmission between the interface model and the HLA/RTI. To evaluate the applicability of the developed interface, it was applied to the diving simulation of a submarine in a distributed environment. The result shows that a simulation result in a distributed environment using the interface is the same to the result in a single computing environment.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제24권1호
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pp.94-103
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2000
This paper describes the model identification and the discrete-time sliding mode control of electro-hydraulic servo systems which are composed of servo valves, double-rod cylinder and load mass. The controlled plant is identified as a 3th-order discrete-time ARMAX model obtained from the prediction error algorithm, where a nominal model and modeling errors are zuantitatively constructed. The discrete sliding mode controller for 3th-order ARMAX model is designed in discrete-time domain, where all states are observed from Kalman filter. The discrete sliding mode controller has better tracking performance than that obtained from continuous-time sliding mode controller, in experiment.
A new control method, called a simple model matching, has been recently developed by the author. This is very simple and be applied for linear and nonlinear discrete time systems with/without time lag. Based on this formulation, identification is examined in this paper using an interconnected neural network with the EBP-EWLS learning algorithm. With this result, a control method is also presented for a nonlinear discrete time system.
In this study, a discrete time model for a simplified front wheel suspension system which has nonlinear dampling and stiffness property is introduced. The model is estimated from the discrete data which are generated based on the real car parameter. The performance of the proposed method is evaluated through numerical simulation, and the simulation results show that the proposed method can estimate the nonlinear behavior of the suspension system very well.
In this study, a discrete event and dynamic-based discrete time combined simulation modeling architecture, which can be used to calculate equations of motions among discrete events, is developed. This is composed of a command model, which is in charge of discrete event simulation, a numerical integration model, which finds motions by numerically integrating equations of motions, and an external force and control force model, which calculates the force and transmits it to the equations. Using this architecture, we can develop dynamic-based simulation by simply connecting and combining models, and handle simultaneously discrete event and discrete time simulation. To verify the efficiency of the architecture, it is applied to the submarine diving and surfacing simulation.
제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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pp.239-242
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1996
A model following control system(MFCS) can give general output signals following desired ones. In previous studies, a method of nonlinear MFCS was proposed by S.Okubo[1]. In this paper, the method of nonlinear MFCS will be extended to discrete time nonlinear systems. It is easy to extend the method to discrete time systems. But in the case .gamma.=1 discrete time systems, the proof becomes difficult, because the transfer function from f(v(k)) to v(k) can't be a positive real function. In this case, to ensure that internal states are stable, a new criterion is proposed.
In this paper a discrete time model for the identification of nonlinear vibration system with stick-slip friction is proposed. The proposed model can handle the highly nonlinear behavior of the friction such as stick-slip phenomenon and Stribeck effect. The basic idea of the proposed model is as follows : If the nonlinearity of the system can be predicted as a simple function then this nonlinear function term cab be directly used in the discrete time model. By doing this the number of nonlinear terms in the model can be much less than those of NARMAX model which is widely used nonlinear discrete model. The simulation result shows that the proposed model can estimate the response of the nonlinear vibration system with stick-slip friction very well with less computational effort.
제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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pp.157-160
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1996
Physical systems axe generally continuous-time in nature. However as the data measured from these systems is generally in the form of discrete samples, and most modern signal processing is performed in the discrete-time domain, discrete-time models are employed. This paper describes methods for estimating the coefficients of continuous-time system within a closed loop control system. The method employs a recursive estimation algorithm to identify the coefficients of a discrete-time bilinear-operator model. The coefficients of the discrete-time bilinear-operator model closely approximate those of the corresponding continuous-time Laplace transform transfer function.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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