This paper presents a sliding mode controller based on Ackermann's formula and applies it to stabilizing a two-wheeled mobile inverted pendulum in equilibrium. The mobile inverted pendulum is a system with an inverted pendulum on a mobile cart. The dynamic modeling of the mobile inverted pendulum was established under the assumptions of a cart with no slip and a pendulum with only planar motion. The proposed sliding mode controller was based upon a class of nonlinear systems whose nonlinear part of the modeling can be linearly parameterized. The sliding surface was obtained in an explicit form using Ackermann's formula, and then a control law was designed from reachability conditions and made the sliding surface attractive to the equilibrium state of the mobile inverted pendulum. The proposed controller was implemented in a Microchip PIC16F877 micro-controller. The developed overall control system is described. The simulation and experimental results are presented to show the effectiveness of the modeling and controller.
Every year, many people are severely injured or lose their lives in accidents such as fire, chemical spill, public pandemonium, school shooting, and workplace violence. Research indicates that the fate of people in an emergency situation involving one or more hazards depends not only on the design of the space (e.g., residential building, industrial facility, shopping mall, sports stadium, school, concert hall) in which the incident occurs, but also on a host of other factors including but not limited to (a) occupants' characteristics, (b) level of familiarity with and cognition of the surroundings, and (c) effectiveness of hazard intervention systems. In this paper, we present EVAQ, a simulation framework for modeling large crowd evacuation by taking into account occupants' behaviors and interactions during an emergency. In particular, human's personal (i.e., age, gender, disability) and interpersonal (i.e., group behavior and interactions) attributes are parameterized in a hazard-impacted environment. In addition, different hazard types (e.g., fire, lone wolf attacker) and propagation patterns, as well as intervention schemes (simulating building repellent systems, firefighters, law enforcement) are modeled. Next, the application of EVAQ to crowd egress planning in an airport terminal under human attack, and a shopping mall in fire emergency are presented and results are discussed. Finally, a validation test is performed using real world data from a past building fire incident to assess the reliability and integrity of EVAQ in comparison with existing evacuation modeling tools.
3차원 의상 모델링과 시뮬레이션은. 디지털 콘텐츠에서 중요한 요소가 되었다. 이를 위한 여러 도구들이 개발되었으나, 고유한 의복을 표현하는 가상 의상의 디자인은 그래픽 디자이너에게 어려운 작업이며 의상에 대한 전문지식을 필요로 한다. 특히, 한복의 경우는 옷감, 재단방식, 착용법 등에서 양복과는 구성학적 차이점을 지니므로 모델링이 더욱 어렵다. 본 연구에서는 한복 제작에 대한 전문성이 없이도 한복을 쉽게 모델링 할 수 있도록 하는 지식 기반 접근법을 제안한다. 특히, 실사 및 가상 옷감의 시각적 유사성 판단 방법에 의해 옷감 소재 특성 규칙베이스를 구축하고, 신체 특성이 다른 캐릭터들의 체형 특성을 반영한 한복 사이즈의 부분별 다단계 조정 방법을 지식베이스 화하였다. 제안된 지식 기반 모델링 방법은 마야의 플러그-인으로서 제작되었고 다양한 신체형에 대한 드레이핑(착용 시뮬레이션) 실험을 통해 적용 가능성을 보였다.
Finite element model updating is an inverse problem to identify and correct uncertain modeling parameters that leads to better predictions of the dynamic behavior of a target structure. Unlike other inverse problems, the restrictions on selecting parameters all: very high since the updated model should maintains its physical meaning. That is, only the regions with modeling errors should be parameterized. And the variations of the parameters should be kept small while the updated results give acceptable correlations with experimental data. To avoid an ill-conditioned numerical problem, the number of parameters should be kept as small as possible. Thus it is very difficult to select an adequate set of updating parameters which meet all these requirements. In this paper, the importance of updating parameter selection is illustrated through a case study, and an automated procedure to guide the parameter selection is suggested based on simple observations. The effectiveness of the suggested procedure is tested with two example problems, ones is a simulated case study and the other is a real engineering structure.
Sanghyun Byun;Bumsoo Kim;Wonseop Shin;Yonghoon Jung;Sanghyun Seo
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권11호
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pp.3121-3144
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2023
As interest in the metaverse has grown, there has been a demand for avatars that can represent individual users. Consequently, research has been conducted to reduce the time and cost required for the current 3D human modeling process. However, the recent automatic generation of 3D humans has been focused on creating avatars with a realistic human form. Furthermore, the existing methods have limitations in generating avatars with imbalanced or unrealistic body shapes, and their utilization is limited due to the absence of datasets. Therefore, this paper proposes a new framework for automatically transforming and creating stylized 3D avatars. Our research presents a definitional approach and methodology for creating non-realistic character avatars, in contrast to previous studies that focused on creating realistic humans. We define a new shape representation parameter and use a deep learning-based method to extract character body information and perform automatic template mesh transformation, thereby obtaining non-realistic or unbalanced human meshes. We present the resulting outputs visually, conducting user evaluations to demonstrate the effectiveness of our proposed method. Our approach provides an automatic mesh transformation method tailored to the growing demand for avatars of various body types and extends the existing method to the 3D cartoon stylized avatar domain.
RFID 시스템에서 태그의 위치를 추적하기 위해서 궤적은 모델링되고 색인되어야 한다. 궤적은 태그가 판독기의 인식영역으로 들어갈 때와 나갈 때 보고되는 두개의 시공간 위치를 연결한 선분으로 표현될 수 있다. 만약 태그가 판독기의 인식영역에 들어와 나가지 않으면 시공간 위치는 오직 태그가 인식영역에 들어올 때만 보고된다. 따라서 판독기에 머물고 있는 태그는 궤적을 표현할 수가 없으므로 질의 시 이러한 태그를 검색할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 이 논문에서는 태그의 궤적을 시간 매개변수 간격으로 정의한다. 시간 매개변수 간격은 시간에 따라 시간 축길이가 변하는 시간에 종속적인 선분으로 판독기에 머무는 객체의 궤적을 표현할 수 있다. 또한 RFID 시스템에서 사용되는 질의를 분류하고 효율적인 처리를 위해 태그의 식별자를 차원에 추가하는 방법을 제안한다.
We propose the framework which directly links shell finite element to the free form surface geometric modeling. For the development of a robust shell element, a first order shear deformable shell theory and partial mixed variational functional are provided. Bubble functions are included in the shape function of displacement to improve the performance of the developed element. The Spline/NURBS is used to generate the general free form of parameterized shell surfaces. The proposed shell finite element model linked with NURBS surface representation provides efficiency for design and analysis. Numerical examples are given in order to assess the accuracy of the performances of the proposed element.
Park, Hee-Suk;Choi, Jae-Young;Kim, Yong-Ae;Huh, Young-Duk;Yoon, Chang-Ju;Choi, Young-Sang
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제11권5호
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pp.367-371
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1990
The near-IR spectra of thioacetamide were recorded for the investigation of hydrogen bonding between thioacetamide (TA) and N,N-dimethylalkylamides (DMF, DMA, DMP) in chloroform over the range of 5$^{\circ}C$ to 55$^{\circ}C$. The ${\nu}_{\alpha}$ + amide II combination band has been resolved into contributions from monomeric TA, 1:1 hydrogen bonded complex and 1:2 complex by the parameterized matrix modeling method. The association constants ($K_c$) of the complex have been obtained at various temperatures and used to determine the thermodynamic parameters for the hydrogen bonding by the usual Van't Hoff method. It was found that N,N-dimethylalkylamide forms less stable hydrogen bonded complex with TA in chloroform than in carbon tetrachloride.
광대역 종합정보 통신망에서 주문형 비디오 서비스 등의 멀티미디어 서비스가 본격적으로 도입됨에 따라 압축된 비디오의 전송이 전체 통신망 트래픽의 상당 부분을 차지할 것으로 기대된다. 가변 비트율로 부호화된 비디오가 통계적 이득과 일정한 비디오 품질을 제공할 수 있는 장점 때문에 많이 사용이 될 것이다. 비디오 트래픽을 전송하기 위해서는 음성 및 데이터 보다 많은 대역폭을 요구하기 때문에 ATM 통신망에서의 적절한 자원 할당 기법의 설계를 위하여 비디오 소스의 특성화와 트래픽 모델링은 아주 중요하다. 그리고 셀 손실, 지연 및 지터 등과 같은 성능 척도를 분석하기 위하여도 적절한 통계적 소스 모델이 필요하다. 본 논문에서는 MPEG 비디오 소스에 대한 특성화와 트래픽 모델링에 대하여 분석 기술하였다. 모델들을 크게 두 가지 즉, 통계적 모델과 결정적 모델로 분류하였다. 통계적 모델에서는 AR(autoregnessive), Markov, Markov와 AR의 복합, TES, 그리고 자기유사 모델로 분류하였다. 결정적 모델에서는 $({\sigma},\;{\rho}$, 매개변수화된 모델, D-BND, Empirical Envelopes 모델로 분류하였다. 각 모델들에 대한 특성, 장점 및 단점을 분석하고, 각 모델의 복잡도에 대하여 비교 분석하였다.
본 논문에서는 전통 현악기 해금의 스펙트럼 모델링을 위해 캡스트럼 포락선을 이용한 포만트 합성법을 제안한다. 스펙트럼 모델링은 입력 신호를 정현파 성분과 노이즈 성분의 합으로 해석하여 음을 합성하는 기술로 주기성이 있는 현악기나 관악기의 음 합성에 효과적이다. 캡스트럼 포락선의 포만트는 정현파 성분 합성을 위한 파라미터로 활용하였다. 정현파 성분을 합성하기 위해 기존의 가산합성 방식과는 달리 IIT (Impulse Invariant Transform)로 공명기를 설계하였으며 배음간 크기 보완을 위해 대역 통과 필터를 추가하였다. 원음과 합성된 정현파 성분의 차로 구해진 노이즈 성분에 포함된 일부 유효배음을 제거하면 완전한 노이즈 성분을 구할 수 있으며 선형 보간법 (linear interpolation)에 기초하여 그 주파수 특성을 파라미터화 하였다. 최종적으로 합성된 노이즈 성분과 정현파 성분을 더하여 해금 단위음을 합성하였고 합성음은 원음과 매우 유사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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