• 제목/요약/키워드: Hybrid Systems Modeling and Simulation

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하이브리드 자기베어링 시스템의 강인 안정도 해석 (Robust Stability Analysis of Hybrid Magnetic Bearing System)

  • 성화창;박진배;탁명환;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.372-377
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    • 2011
  • 본 논문에서는 하이브리드 자기베어링 시스템의 효과적인 제어 방안 마련을 위한 기법 제안을 목표로 한다. 자기베어링 시스템에서의 제어 목적이란, 회전자(rotor)의 회전을 외부의 물리적 접촉 없이 자기장의 힘만으로 동작하도록 베어링의 위치를 최대한 센터에 위치케 하는 것이다. 기본적으로 자기베어링 시스템은 비선형적 동적방정식으로 구성되기 때문에, 제어 목적을 달성하기 위한 제어 입력 신호의 설계가 쉽지 않으며, 외부 환경의 영향에 따른 시스템 파라미터 변화율에도 많이 민감한 편이다. 본 논문에서는 자기베어링 시스템의 비선형성에 대한 해석 방안으로 퍼지 모델링을 통해 시스템을 재해석하게 되며, 제어 목적에 대한 설정은 선형행렬 부등식 기반 안정화 문제로 변환하여 제어 입력을 설계하고자 한다. 해당 퍼지 모델링 및 제어 알고리즘의 정당성은 시뮬레이션을 통해 검증된다.

Modeling and an Efficient Com bined Control Strategy for Fuel Cell Electric Vehicles

  • Lee, Nam-Su;Shim, Seong-Yong;Ahn, Hyun-Sik;Choi, Joo-Yeop;Choy, Ick;Kim, Do-Hyun
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.1629-1633
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    • 2004
  • In this paper, we first implement the simulation environment to investigate the efficient control method of a Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) system with battery. The subsystems of a FCEV including the fuel cell system, the electric motor (including the power electronics) and the tansmission (reduction gear), and the auxiliary power source (battery) are mathematically fomulated and coded using the Matlab/Simulink software. Some examples are given to show the capabilities of the modeled system and d a basic control strategy is examined for the economic energy distribution between the fuel cell and the auxiliary power source. It is illustrated by simulations that the actual vehicle velocity follows the given desired velocity pattern while both SOC control and power distribution control are being performed.

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Stochastic Programming for the Optimization of Transportation-Inventory Strategy

  • Deyi, Mou;Xiaoqian, Zhang
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • 제16권1호
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    • pp.44-51
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    • 2017
  • In today's competitive environment, supply chain management is a major concern for a company. Two of the key issues in supply chain management are transportation and inventory management. To achieve significant savings, companies should integrate these two issues instead of treating them separately. In this paper we develop a framework for modeling stochastic programming in a supply chain that is subject to demand uncertainty. With reasonable assumptions, two stochastic programming models are presented, respectively, including a single-period and a multi-period situations. Our assumptions allow us to capture the stochastic nature of the problem and translate it into a deterministic model. And then, based on the genetic algorithm and stochastic simulation, a solution method is developed to solve the model. Finally, the computational results are provided to demonstrate the effectiveness of our model and algorithm.

A modified sliding mode controller for the position control of a direct drive arm

  • Lee, Jong-Soo;Kwon, Wook-Hyun;Choi, Kyung-Sam
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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    • pp.884-889
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    • 1990
  • In this paper, a new hybrid position control algorithm for the direct drive arm is proposed. The proposed control is composed of discrete feedforward component and continuous feedback component. The discrete component is the nominal torque which approximately compensates the strong nonlinear coupling torques between the links, while the continuous control is a modified version of sliding mode control which is known to have a robust property to the disturbances of system. For the proposed control law, we give sufficient condition which guarantees the bounded tracking error in spite of the modeling errors, and the efficiency of the proposed algorithm is demonstrated by the numerical simulation of a three link manipulator position control with payloads and parameter errors.

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MR 감쇠기와 FPS를 이용한 하이브리드 면진장치의 수치해석적 연구 (Numerical Study of Hybrid Base-isolator with Magnetorheological Damper and Friction Pendulum System)

  • 김현수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권2호통권42호
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    • pp.7-15
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    • 2005
  • 본 연구에서는 하이브리드 면진장치가 설치된 단자유도 구조물의 동적거동을 예측할 수 있는 수치해석모델을 제안한다. 하이브리드 면진장치는 MR 감쇠기와 마찰진자시스템(FPS)으로 구성된다. MR감쇠기의 동적거동을 모형화하기 위하여 뉴로-퍼지 모델을 사용한다. 다양한 변위, 속도, 전압의 조합을 사용하여 MR 감쇠기의 성능실험을 수행한 후 얻어진 데이터를 이용하여 MR 감쇠기 뉴로-퍼지 모델을 ANFIS로 학습시킨다. FPS의 모형화는 본 연구에서 유도한 비선형 모델식에 근거하여 뉴로-퍼지 모형화방법을 사용하여 이루어진다. 본 연구에서는 MR 감쇠기로 전달되는 제어전압을 조절하기 위하여 퍼지논리제어기를 사용한다. 다양한 지진하중을 사용한 진동대 실험을 통하여 얻은 실험체의 동적응답과와 뉴로-퍼지 모형화방법을 사용한 수치해석의 결과를 비교한다. 뉴로-퍼지 모델을 사용하여 MR 감쇠기와 FPS를 모형화해서 수치해석을 수행한 결과 하이브리드 면진장치의 동적거동을 매우 정확하게 예측할 수 있었다.

인휠 전기 구동 기반의 능동안전지원 알고리즘 개발 (Development of Algorithm for Advanced Driver Assist based on In-Wheel Hybrid Driveline)

  • 황윤형;양인범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • 본 연구에서는 인휠 전기구동 시스템의 장점을 바탕으로 첨단능동안전지원 기술의 일종인 적응순항제어(Adaptive Cruise Control, ACC) 알고리즘의 고도화 방안을 제시한다. 본 연구에서 대상 차량은 전륜은 엔진에 의해, 후륜은 인휠모터에 의해 구동되는 4륜 하이브리드 구동계를 갖는 것을 특징으로 하는데, 이러한 구성은 기존 내연기관 차량을 개선하여 차량의 출력을 증가시키거나 4륜 하이브리드 형태로의 변화를 용이하게 하는 장점이 있다. 본 연구에서는 이러한 차량의 구성을 바탕으로 기본 상태에서는 엔진만을 이용하여 차간거리 제어를 수행하되, 젖은 노면 등 주행 환경에서 제어오차가 커지게 되면 후륜의 인휠모터를 구동하여 제어성능을 확보할 수 있는 ACC 알고리즘을 제안한다. 제안된 ACC 알고리즘은 상기와 같은 방법으로 ACC 제어성능을 최적화함과 동시에 기존 4륜 자동차가 갖는 장점을 그대로 유지하도록 한다. 또한 본 연구에서는 고정밀 동역학 SW를 기반으로 대상 인휠모터 및 인휠 하이브리드 구동계, 해당 구동계 기반의 ACC 제어시스템을 모델링하였으며, 이를 통해 시뮬레이션 환경을 기반으로 제안된 알고리즘의 검증 결과를 제시한다.

펄스 측정법에 기반한 리튬이차전지 출력 측정에 관한 전산 모사 (Computational Simulation on Power Prediction of Lithium Secondary Batteries by using Pulse-based Measurement Methods)

  • 박주남;변승우;;한세경;최진혁;유명현;이용민
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제1권1호
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    • pp.33-38
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    • 2015
  • 시간대별 효율적인 전력 운영과 전력품질 향상을 위해 ESS (Energy Storage System)의 보급이 세계적으로 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 ESS용 전원소자로 리튬이차전지의 채용이 급격히 늘어남에 따라, 리튬이차전지의 수명 및 출력 열화 거동을 측정 및 예측하는 기술이 시급히 요구되고 있다. 특히, ESS 운영에 있어 핵심 특성인 리튬이차 전지 출력은 측정이 어려울 뿐만 아니라, 정확한 측정을 위해서는 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 ESS용 리튬이차전지 단전지를 전산 모델링 한 후, 펄스 측정법을 적용하여 충전상태에 따른 방전 및 충전시의 직류저항(DC-IR)과 출력을 예측한다. 또한, 두 가지 펄스 측정법인 HPPC (Hybrid Pulse Power Characteristics)와 J-Pulse (JEVS D 713, Japan Electric Vehicle Association Standards)의 결과를 비교 분석한다.

이산 제조 공정에서의 수율 향상을 위한 분석 프레임워크의 개발에 관한 연구 (A Study on analysis framework development for yield improvement in discrete manufacturing)

  • 송치욱;노금종;박동진
    • 한국정보시스템학회지:정보시스템연구
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    • 제26권2호
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    • pp.105-121
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    • 2017
  • Purpose It is a major goal to improve the product yields during production operations in the manufacturing industry. Therefore, factory is trying to keep the good quality materials and proper production resources, also find the proper condition of facilities and manufacturing environment for yields improvement. Design/methodology/approach We propose the hybrid framework to analyze to dataset extracted from MES. Those data is about the alarm information generated from equipment, both measurement and equipment process value from production and cycle/pitch time measured from production data these covered products during production. We adapt a data warehousing techniques for organizing dataset, a logistic regression for finding out the significant factors, and a association analysis for drawing the rules which affect the product yields. And then we validate the framework by applying the real data generated from the discrete process in secondary cell battery manufacturing. Findings This paper deals with challenges to apply the full potential of modeling and simulation within CPPS(Cyber-Physical Production System) and Smart Factory implementation. The framework is being applied in one of the most advanced and complex industrial sectors like semiconductor, display, and automotive industry.

고 가용성 분산 시스템을 위한 효율적인 하이브리드 복제 프로토콜 (An Efficient Hybrid Replication Protocol for High Available Distributed System)

  • 윤희용;최성춘
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제12A권2호
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    • pp.171-180
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    • 2005
  • 분산 시스템에서 가용성을 높이고 전체 시스템의 성능을 향상시키기 위해 데이터는 여러 노드에 중복하여 저장된다. 여기서는 전역적 접근제어를 위해서 읽기/쓰기 동작을 수행하는데 필요한 노드의 집합을 정의하는 Quorum 프로토콜이 존재한다. Quorum 프로토콜을 사용하는 대표적인 복제 프로토콜인 Tree Quorum 프로토콜은 트리의 높이가 증가할수록 노드의 수가 기하급수적으로 증가하고, Grid 프로토콜은 노드에 장애가 발생하지 않아도 언제나 같은 읽기/쓰기 비용을 갖는다는 단점을 갖고 있다. 따라서, 본 논문에서는 기존 프로토콜의 장점을 가지면서 단점을 해결할 수 있는 새로운 하이브리드 프로토콜을 제안한다. 제안된 하이브리드 프로토콜은 전체적으로는 트리 구조를 가지면서 각 레벨에서는 그리드의 열과 같은 구조를 가짐으로써 노드에 장애가 없을 때에는 Tree Quorum 프로토콜과 같이 적은 동작 비용을 요구하며, 노드에 장애가 존재할 경우에도 기존 프로토콜에 비해 상대적으로 적은 동자 비용과 높은 가용성을 보인다. 그러므로 높은 데이터 가용성이 요구되는 서바이벌 스토리지 시스템에 효율적으로 적용 가능하다. 본 논문에서는 수학적 모델링을 통하여 제안된 프로토콜의 비용과 가용성을 평가하고, 시뮬레이션을 통해 응답시간과 처리율을 기존의 Tree quorum프로토콜과 비교한다.

하이브리드 타입 솔라셀 기판 이송용 로봇 진동 제어 (Vibration Control of the Hybrid Type Solar Cell Substrate Handling Robot)

  • 박동일;박철훈;박주한;정광조
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권9호
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    • pp.909-913
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    • 2013
  • Various types of large substrate handling robots are used in the thin file solar cell manufacturing line as well as LCD or PDP production line. Because the robot handles the heavy substrate at high speed, there are some issues such as vibration control and the optimal design of arms and forks. As the substrate becomes larger and heavier, robot systems are also larger and the vibration issue of the robot end-effector becomes more important. In the paper, we established the robot modeling and the control architecture including the flexible part such as forks. Then, we performed dynamic simulation in the various condition and analyzed the characteristics of the fork vibration. We can reduce the vibration using the trajectory planning and input shaping algorithm and it was proved by experiment.