• 제목/요약/키워드: fast dynamics

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DEVELOPMENT OF MATDYMO (MULTI-AGENT FOR TRAFFIC SIMULATION WITH VEHICLE DYNAMICS MODEL) I: DEVELOPMENT OF TRAFFIC ENVIRONMENT

  • CHOI K. Y.;KWON S. J.;SUH M. W.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제7권1호
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    • pp.25-34
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    • 2006
  • For decades, simulation technique has been well validated in areas such as computer and communication systems. Recently, the technique has been much used in the area of transportation and traffic forecasting. Several methods have been proposed for investigating complex traffic flows. However, the dynamics of vehicles and diversities of driver characteristics have never been considered sufficiently in these methods, although they are considered important factors in traffic flow analysis. In this paper, we propose a traffic simulation tool called Multi-Agent for Traffic Simulation with Vehicle Dynamics Model (MATDYMO). Road transport consultants, traffic engineers and urban traffic control center managers are expected to use MATDYMO to efficiently simulate traffic flow. MATDYMO has four sub systems: the road management system, the vehicle motion control system, the driver management system, and the integration control system. The road management system simulates traffic flow for various traffic environments (e.g., multi-lane roads, nodes, virtual lanes, and signals); the vehicle motion control system constructs the vehicle agent by using various vehicle dynamic models; the driver management system constructs the driver agent capable of having different driving styles; and lastly, the integrated control system regulates the MATDYMO as a whole and observes the agents running in the system. The vehicle motion control system and driver management system are described in the companion paper. An interrupted and uninterrupted flow model were simulated, and the simulation results were verified by comparing them with the results from a commercial software, TRANSYT-7F. The simulation result of the uninterrupted flow model showed that the driver agent displayed human-like behavior ranging from slow and careful driving to fast and aggressive driving. The simulation of the interrupted flow model was implemented as two cases. The first case analyzed traffic flow as the traffic signals changed at different intervals and as the turning traffic volume changed. Second case analyzed the traffic flow as the traffic signals changed at different intervals and as the road length changed. The simulation results of the interrupted flow model showed that the close relationship between traffic state change and traffic signal interval.

막다른 미세유로 내부의 농축 동역학 분석 (Analysis of Preconcentration Dynamics inside Dead-end Microchannel)

  • 이효민
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권1호
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    • pp.155-161
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    • 2023
  • 이온 농도 분극 현상은 전기투석, 전기화학 전지에서 일어나는 기초 이동 현상일 뿐만 아니라, 생체 물질 전처리용 농축 장치의 핵심 기작으로 활용된다. 외부 인가 전압에 의해 발생한 이온 농도 분극 현상은 분석 물질의 농축에 필요한 국소적으로 증폭된 전기장을 통해 물질의 농축을 가능케 한다. 그러나 기존의 농축 기작은 농축의 평형 지점이 불분명하며, 농축 플러그의 유체역학적 불안정성의 두가지 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는, 이온 농도 분극 기반의 농축 기작의 한계점을 해결하기 위해 막다른 미세유로와 양이온 교환막을 사용한 농축 방법을 연구하였다. 막다른 미세유로의 공간 제약적 구조를 통해 유체역학적 안정성을 확보할 수 있으며, 분석 물질의 농축 지점이 이온 공핍 영역의 충격 전단과 일치함을 수치적으로 확인하였다. 또한 농축 공정의 핵심 인자로써 인가 전압과 미세유로의 체적 전하 농도를 변화시켜가며, 농축 물질의 전기동역학적 거동을 연구하였다. 본 연구의 결과는 현장 진단 검사(point-of-care)와 같은 초단시간의 농축을 필요로 하는 미세유체역학 장치에 유효한 기작으로 사용될 수 있을 것이다.

NVIDIA 의 GPGPU 를 이용한 수 많은 구형 접촉 입자가 포함된 다물체 동역학 해석 (Co-simulation of MultiBody Dynamics and Plenteous Sphere of Contacted Particles Using NVIDIA GPGPU)

  • 박지수;윤준식;최진환;임성수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권4호
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    • pp.465-474
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    • 2012
  • 본 연구에서는 수 많은 입자가 포함된 다물체 동역학 모델을 시뮬레이션 하여 그 결과를 도출하였다. 수 많은 입자들은 GPU 를 적용한 이산 요소법을 이용해 풀었다. 입자들의 Contact Force 를 계산하기 위해 Fast Algorithm 이 적용되었고 계산 속도 향상을 위해 NVIDIA 사의 CUDA 프로그래밍을 하였다. 입자들간의 계산은 Explicit 적분기가 사용되었으며 다물체 동역학은 순환 공식(Recursive Formulation)을 사용 하고 Implicit 적분기를 사용하였다. 입자들과 다물체 사이의 Contact Force 를 동시에 시뮬레이션 하기 위해서 입자동역학과 다물체 동역학의 통합해석을 할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 수치 실험의 예로서 화물트럭의 입자 영향을 알아 보기 위한 화물트럭 모델과 대부분의 동력 전달 장치에 사용되는 기어 모델을 시뮬레이션 하였다.

FAST, GH Bladed 및 CFD기법을 이용한 5MW 해상풍력터빈 시스템 설계하중조건 해석 및 비교 (Design Load Case Analysis and Comparison for a 5MW Offwhore Wind Turbine Using FAST, GH Bladed and CFD Method)

  • 김기하;김동현;곽영섭;김수현
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.14-21
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    • 2015
  • Design lifetime of a wind turbine is required to be at least 20 years. The most important step to ensure the deign is to evaluate the loads on the wind turbine as accurately as possible. In this study, extreme design load of a offshore wind turbine using Garrad Hassan (GH) Bladed and National Renewable Energy Laboratory (NREL) FAST codes are calculated considering structural dynamic loads. These wind turbine aeroelastic analysis codes are high efficiency for the rapid numerical analysis scheme. But, these codes are mainly based on the mathematical and semi-empirical theories such as unsteady blade element momentum (UBEM) theory, generalized dynamic wake (GDW), dynamic inflow model, dynamic stall model, and tower influence model. Thus, advanced CFD-dynamic coupling method is also applied to conduct cross verification with FAST and GH Bladed codes. If the unsteady characteristics of wind condition are strong, such as extreme design wind condition, it is possible to occur the error in analysis results. The NREL 5 MW offshore wind turbine model as a benchmark case is practically considered for the comparison of calculated designed loads. Computational analyses for typical design load conditions such as normal turbulence model (NTM), normal wind profile (NWP), extreme operation gust (EOG), and extreme direction change (EDC) have been conducted and those results are quantitatively compared with each other. It is importantly shown that there are somewhat differences as maximum amount of 18% among numerical tools depending on the design load cases.

입자 동역학 시뮬레이션과 선적분 볼륨 렌더링을 이용한 실시간 유체 애니메이션 (Real-time Fluid Animation using Particle Dynamics Simulation and Pre-integrated Volume Rendering)

  • 이정진;강문구;김동호;신영길
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권1호
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    • pp.29-38
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    • 2005
  • 유체 애니메이션은 물리적 시뮬레이션과 시각적 렌더링으로 구성된다. 물리적 시뮬레이션은 입자 동역학을 이용한 해석 방법과 나비어-스토크스(Navier-Stokes) 방정식을 이용한 연속체 유동해석 방법이 많이 사용된다. 입자 동역학을 이용한 시뮬레이션은 연산 속도는 빠르나 유체의 움직임이 경우에 따라 부자연스러우며, 나비어-스토크스 방정식을 이용한 방법은 적절한 조건 하에서 사실적인 유체의 움직임을 표현할 수 있으나 방대한 연산량과 계산의 복잡성으로 인하여 실시간 응용이 어렵다. 우수한 품질의 렌더링 영상은 주로 전역적 조명 방법을 사용하여 얻을 수 있는데, 이 역시 실시간 응용에 적합한 속도론 내기에는 부적합하다. 본 논문에서는 개선된 입자 동역학 시뮬레이션과 선적분 볼륨 렌더링을 이용한 고속유체 애니메이션 방법을 제안한다 레나드-존스(Lennard-Jones) 모턴을 이용한 입자동역학 해석기법을 이용하여 유체의 움직임을 고속으로 시뮬레이션 하였으며, 적은 수의 입자만으로도 충분한 유체의 부피를 표현할 수 있도록 연산효율을 개선하였다. 또한 실시간 렌더링을 위하여 적은 수의 슬라이스로도 우수한 품질의 영상을 빠르게 얻을 수 있는 선적분 볼륨 렌더링 방식을 사용하였다. 본 제안 방법을 사용하여 실시간 응용에 적절한 속도와 화질을 보여주는 유체 애니메이션이 가능하다.

Western Influences on Young Women's Fashion in South Korea in the 1970s

  • Kim Eundeok;Jane Farrell-Beck
    • The International Journal of Costume Culture
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    • 제8권2호
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    • pp.85-96
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    • 2005
  • The purposes of this study were to examine young women's fashion and their values in South Korea in the 1970s and to explore the dynamics of how the changes in values affected fashion. Fifteen Korean women who were college students in the 1970s were interviewed. With industrialization and acculturation to Western customs in the 1970s, Korean women's fashion reflected the permeation of new ideas and behaviors into the culture. New ideas of 'pursuing a career' or 'gaining professional success' rooted in the women's movement were most important and were reflected in the prevalence of casual and comfortable styles. However, 'having a good husband and being a good wife' was also important. In addition to the transition in gender roles, Korea was fast moving from a collectivist to an individualistic society and underwent the process of melding traditional and newly-adopted values in their acculturation to the West. This study helps us better understand Korea's acculturation process through dress and the dynamics involved between fashion and value changes.

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연속 시간 스위칭 다이나믹을 이용한 불확실한 다변수 계통에 대한 새로운 슬라이딩 모드 제어기 설계 (Design of a new sliding mode controller for uncertain multivariable systems using continuous-time switching dynamics)

  • 김동식;서호준;서삼준;박귀태
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.9-13
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    • 1996
  • 슬라이딩 모드 제어기의 실현시 발생하는 고주파 chattering 현상을 제거하기 위하여 본 논문에서는 스위칭 표면 행렬의 Range-space 동특성을 이용한 연속 시간 스위칭 다이나믹을 제안한다. 전체 폐루프 시스템은 정칙 변환에 의해 빠른 부시스템과 느린 부시스템으로 분해되어, 결국 전체 폐루프 시스템의 고유치는 각각 스위칭 표면 행렬의 Range-space와 Null-space의 동특성을 지배하는 부시스템들의 고유치들로 구성됨을 보인다. 그리고, 정합된 불확실성이 존재하는 경우 제안된 스위칭 다이나믹을 가진 제어 시스템의 응답은 일정 시간이 경과된 후 스위칭 평면의 임의의 영역으로 균일하게 유계된다는 것을 증명한다. 또한, 제어 입력의 크기에 대한 제약성을 만족하면서도 전체 제어 시스템의 정상 상태 오차를 감소시키기 위하여 두개의 스위칭 다이나믹을 도입한 수정된 슬라이딩 모드제어기를 제안한다.

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Dynamics of the mobile insert helix in the domain III-IV of Aux/IAA17 probed by site-directed spin labeling and paramagnetic NMR spectroscopy

  • Han, Mookyoung;Suh, Jeong-Yong
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.61-66
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    • 2015
  • The plant hormone auxin is involved in all stages of plant development. Aux/IAAs are the transcriptional repressors that bind to the Auxin Response Factors (ARFs) to regulate the gene expression upon auxin release. Aux/IAA have highly conserved C-terminal domains (domains III-IV) that mediate both homotypic and heterotypic interactions between Aux/IAA and ARF family proteins. Recent studies revealed that the conserved domains III-IV share a common ${\beta}$-grasp fold that oligomerizes in a front-to-back manner. In particular, Aux/IAA contains a mobile insert helix in the domain III-IV, whereas ARFs do not. Here, we investigated the dynamics of the insert helix using paramagnetic NMR spectroscopy. The insert helix exhibited fast motions in the ps-ns time scale from $^{15}N$ relaxation data, but the amplitude of the motion is likely limited to the local neighborhood. Our result suggests that the motion of the helix may have functional implications in protein-protein interactions for transcriptional regulations.

고온 환경 단조 공정자동화를 위한 6축 수직다관절 로봇의 기구학 및 동특성 해석에 관한 연구 (A Study on Kinematics and Dynamics Analysis of Vertical Articulated Robot with 6 axies for Forging Process Automation in High Temperatures Environments)

  • 조상영;김민성;구영목;원종범;강정석;한성현
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.10-17
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    • 2016
  • In general, articulated robot control technology is limited to the design of robot arm control systems considering each joint of the robot joint as a simple servomechanism. This method describes the varying dynamics of a manipulator inadequately because it neglects the motion and configuration of the whole arm mechanism. The changes of the parameters in the controlled system are significant enough to render conventional feedback control strategies ineffective. This basic control system enables a manipulator to perform simple positioning tasks such as in the pock and place operation. However, joint controllers are severely limited in precise tracking of fast trajectories and sustaining desirable dynamic performance for variations of payload and parameter uncertainties. In many servo control applications the linear control scheme proposes unsatisfactory, therefore, a need for nonlinear techniques that increasing. for Forging process automation.

Trajectory Guidance and Control for a Small UAV

  • Sato, Yoichi;Yamasaki, Takeshi;Takano, Hiroyuki;Baba, Yoriaki
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제7권2호
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    • pp.137-144
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    • 2006
  • The objective of this paper is to present trajectory guidance and control system with a dynamic inversion for a small unmanned aerial vehicle (UAV). The UAV model is expressed by fixed-mass rigid-body six-degree-of-freedom equations of motion, which include the detailed aerodynamic coefficients, the engine model and the actuator models that have lags and limits. A trajectory is generated from the given waypoints using cubic spline functions of a flight distance. The commanded values of an angle of attack, a sideslip angle, a bank angle and a thrust, are calculated from guidance forces to trace the flight trajectory. To adapt various waypoint locations, a proportional navigation is combined with the guidance system. By the decision logic, appropriate guidance law is selected. The flight control system to achieve the commands is designed using a dynamic inversion approach. For a dynamic inversion controller we use the two-timescale assumption that separates the fast dynamics, involving the angular rates of the aircraft, from the slow dynamics, which include angle of attack, sideslip angle, and bank angle. Some numerical simulations are conducted to see the performance of the proposed guidance and control system.