• 제목/요약/키워드: Model based control system design

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Flexible Intelligent Exit Sign Management of Cloud-Connected Buildings

  • Lee, Minwoo;Mariappan, Vinayagam;Lee, Junghoon;Cho, Juphil;Cha, Jaesang
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제5권1호
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    • pp.58-63
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    • 2017
  • Emergencies and disasters can happen any time without any warning, and things can change and escalate very quickly, and often it is swift and decisive actions that make all the difference. It is a responsibility of the building facility management to ensure that a proven evacuation plan in place to cover various worst scenario to handled automatically inside the facility. To mapping out optimal safe escape routes is a straightforward undertaking, but does not necessarily guarantee residents the highest level of protection. The emergency evacuation navigation approach is a state-of-the-art that designed to evacuate human livings during an emergencies based on real-time decisions using live sensory data with pre-defined optimum path finding algorithm. The poor decision on causalities and guidance may apparently end the evacuation process and cannot then be remedied. This paper propose a cloud connected emergency evacuation system model to react dynamically to changes in the environment in emergency for safest emergency evacuation using IoT based emergency exit sign system. In the previous researches shows that the performance of optimal routing algorithms for evacuation purposes are more sensitive to the initial distribution of evacuees, the occupancy levels, and the type and level of emergency situations. The heuristic-based evacuees routing algorithms have a problem with the choice of certain parameters which causes evacuation process in real-time. Therefore, this paper proposes an evacuee routing algorithm that optimizes evacuation by making using high computational power of cloud servers. The proposed algorithm is evaluated via a cloud-based simulator with different "simulated casualties" are then re-routed using a Dijkstra's algorithm to obtain new safe emergency evacuation paths against guiding evacuees with a predetermined routing algorithm for them to emergency exits. The performance of proposed approach can be iterated as long as corrective action is still possible and give safe evacuation paths and dynamically configure the emergency exit signs to react for real-time instantaneous safe evacuation guidance.

기체상-생물막 여과 공법의 BTX 제거 공정 해석을 위한 1차원 동적 수치모델 개발 (Development of an 1-Dimensional Dynamic Numerical Model for BTX Removal Process Analysis by Gaseous-Biofilm Filtration)

  • 김영관;최성찬;김석구;이용석
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.689-695
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    • 2015
  • 부착성 미생물을 이용하여 기체상 오염물질을 여과 방식으로 처리하는 생물 공정은 기체상의 흐름 특성과 공정 인자간 관련성이 매우 복잡하게 작용하는 특징을 가진다. 본 연구는 기체상 공정의 특성으로 미세한 변화에도 반응이 급변하는 현상과 물질간 반응관계의 중요성을 고려하여 일반화된 plug flow계 반응조의 공정 분석 도구로 활용 가능한 1차원 동적 수치해석 모델을 개발하였다. 개발 모델은 물질수지 원리를 기초하여 확산을 단순화하고 물질간 경쟁, 상승, 억제 반응 등 상호 반응관계를 반영하여 구성이 용이하도록 하였다. 개발 모델의 적용성 평가는 저속과 고속으로 구분된 BTX 제거 실험에 대하여 보정과 검정 절차로 수행되었다. 개발 모델은 고속 조건의 toluene을 제외하고 모든 조건과 항목에서 상관계수($R^2$) 0.79 이상에서 실험 결과를 재현하였다. 개발 모델은 연속흐름(plug flow)계로써 기체상-생물막의 일반화된 공정에 적용할 수 있는 것으로 평가되었으며 복잡하고 다양한 공정 실험에서 설계 인자 분석 및 효율 평가에 유용한 도구로 사용될 수 있다.

SNS 기반 무선랜 정보 공유 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Wireless LAN Information Sharing Based on SNS)

  • 우연경;최준혁;박종태
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37C권9호
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    • pp.821-828
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    • 2012
  • 최근 들어, 저비용의 모바일 멀티미디어 서비스를 받기 위해 사용자의 무선랜 (WLAN) 사용에 대한 요구사항이 크게 증가하고 있다. 하지만 기존의 무선랜 시스템은 Open Authentication 방법에 의한 AP에 접속함으로써 외부공격에 취약하다. 본 논문에서는 무선랜 보안키를 안전하고 효율적으로 관리하는 SNS 기반 무선랜 접근 공유 시스템을 설계 및 구현하였다. 본 논문에서 제안한 무선랜 접근 공유 모델에서 사용자들 간의 무선랜 접근 권한을 위해 사회적 신뢰강도를 제안한다.

실시간 객체지향 프로그램의 실행시간을 감시하는 모니터의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Monitor Checking the Execution Time of Real-time Object-oriented Programs)

  • 민병준;최재영;김정국;김문회
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제7권12호
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    • pp.3804-3814
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    • 2000
  • 본 논문에서는 실시간 객체 모델인 TMO(Time-triggered Message-triggered Object)에 기반을 둔 실시간 객체지향 프로그램의 시간 제약이 제대로 만족되는가를 시스템 수행 중에 감시하기 위한 모니터의 효과적인 구현 방안에 대하여 논한다. 구현 환경으로 윈도우 OS상의 TMO 프로그램 실행 환경인 WTMOS(Windows TMO System)를 이용하였고, 감시 주체가 되는 수행 시간 모니터의 성능 분석을 위하여 온도 제어를 위한 응용 시스템이 구축되었다. 모니터 대상과 모니터 조건을 TMO 프로그램내에 명시하는 방법과 정의된 모니터의 기능을 WTMOS 내부와 TMO 형태의 응용 객체로 분산시켜서 적은 비용으로 시스템을 구축하는 방법을 제시한다.

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기능적 표면 전기자극에 의해 유발되는 등척성 근력강화현상의 기초적 특성 (Fundamental Characteristics of Isometric Muscle Force Potentiation induced by Surface Stimulation in FES)

  • 엄광문
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.151-156
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    • 2001
  • 기능적 전기자극(FES)에 의한 사지운동의 효과적인 제어를 위해서는, 전기자극을 입력으로 하여 근력 및 운동을 정확히 출력하는 근골격모델이 요망된다. 이 연구에서는 FES에 의한 근력 및 운동을 보다 정확히 예측할 수 있는 모델을 작성하기 위하여, 기존의 근육모델에서는 포함되지 않았던 근력의 점진적 강화현상에 대한 기초적 성질을 조사하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로는, 일정강도의 표면자극에 대한 근력의 강화현상이 주파수, 자극이력, 근육길이에 어떻게 의존하는지를 조사하였다. 실험결과로부터, 자극의 주파수가 높을수록 초기근력에 대한 자극중의 근력의 증가도는 작아지고 근력의 피크에 도달하는 시간이 짧아지는 것을 알 수 있었다. 선행 자극에 의해 근육의 내부적인 강화상태가 포화되면 근력은 추가적인 자극에 대해서도 더 이상 증가하지 않았다. 자극시의 근육의 길이는 근력강화에 큰 영향을 미쳤으며, 근육의 길이가 짧을수록 증가도가 컸다. 장래에는 이러한 결과를 토대로 한 새로운 근력강화의 모델이 요망된다.

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Comparative Study of Armature Reaction Field Analysis for Tubular Linear Machine with Axially Magnetized Single-sided and Double-sided Permanent Magnet Based on Analytical Field Calculations

  • Shin, Kyung-Hun;Park, Min-Gyu;Cho, Han-Wook;Choi, Jang-Young
    • Journal of Magnetics
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    • 제20권1호
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    • pp.79-85
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    • 2015
  • This paper presents a comparative study of a Tubular Linear Machine (TLM) with an Axially Magnetized Single-sided Permanent Magnet (AMSPM) and an Axially Magnetized Double-sided Permanent Magnet (AMDPM) based on analytical field calculations. Using a two-dimensional (2-D) polar coordinate system and a magnetic vector potential, analytical solutions for the flux density produced by the stator windings are derived. This technique is significant for the design and control implementation of electromagnetic machines. The field solution is obtained by solving Maxwell's equations in the simplified boundary value problem consisting of the air gap and coil. These analytical solutions are then used to estimate the self and mutual inductances. Two different types of machine are used to verify the validity of these model simplifications, and the analytical results are compared to results obtained using the finite element method (FEM) and experimental measurement.

Land Use Feature Extraction and Sprawl Development Prediction from Quickbird Satellite Imagery Using Dempster-Shafer and Land Transformation Model

  • Saharkhiz, Maryam Adel;Pradhan, Biswajeet;Rizeei, Hossein Mojaddadi;Jung, Hyung-Sup
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.15-27
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    • 2020
  • Accurate knowledge of land use/land cover (LULC) features and their relative changes over upon the time are essential for sustainable urban management. Urban sprawl growth has been always also a worldwide concern that needs to carefully monitor particularly in a developing country where unplanned building constriction has been expanding at a high rate. Recently, remotely sensed imageries with a very high spatial/spectral resolution and state of the art machine learning approaches sent the urban classification and growth monitoring to a higher level. In this research, we classified the Quickbird satellite imagery by object-based image analysis of Dempster-Shafer (OBIA-DS) for the years of 2002 and 2015 at Karbala-Iraq. The real LULC changes including, residential sprawl expansion, amongst these years, were identified via change detection procedure. In accordance with extracted features of LULC and detected trend of urban pattern, the future LULC dynamic was simulated by using land transformation model (LTM) in geospatial information system (GIS) platform. Both classification and prediction stages were successfully validated using ground control points (GCPs) through accuracy assessment metric of Kappa coefficient that indicated 0.87 and 0.91 for 2002 and 2015 classification as well as 0.79 for prediction part. Detail results revealed a substantial growth in building over fifteen years that mostly replaced by agriculture and orchard field. The prediction scenario of LULC sprawl development for 2030 revealed a substantial decline in green and agriculture land as well as an extensive increment in build-up area especially at the countryside of the city without following the residential pattern standard. The proposed method helps urban decision-makers to identify the detail temporal-spatial growth pattern of highly populated cities like Karbala. Additionally, the results of this study can be considered as a probable future map in order to design enough future social services and amenities for the local inhabitants.

무선 이동망에서 이동 클러스터 기반의 H-MRVP를 이용한 자원관리 기법의 성능 분석 (Performance analysis of the Resource Reservation Schemes using Mobile Cluster based H-MRSVP in Wireless Mobile Networks)

  • 마경민;원정재;이형우;조충호
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권2호
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    • pp.283-292
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    • 2002
  • 본 논문에서는 무선/이동 인터넷 환경에서 실시간 트래픽의 QoS 보장을 위한 자원 관리 기법에 대해서 연구한다. 이동단말은 이동성때문에 실시간 응용 서비스에서 요구하는 QoS에 중요한 영향을 갖는다. 현재 제안된 MRSVP는 자원 예약 지역 경계의 불명확성과 또한 세션들을 유지하기 위한 신호 과부하를 발생시킬 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, MRSVP[1-5]와 이동 클러스터 개념을 조합한 신규자원 예약 프로토콜-이동클러스 기반의 H-MRSVP(Hierarchical MRSVP)-을 제안한다. 본 논문에서는 실시간 이동 호에 대한 이동 클러스터 기반의 H-MRSVP의 분석적인 모델을 설계하고, 시뮬레이션을 이용하여 보호채널 할당 방식, 분산 호 수락제어 기법과 비교 분석한다. 성능 목표값으로는 신규호 차단율, 핸드오프 호 손실율, 무선 시스템에서이 채널 이용율과 호의 서비스 완료율을 보았다. 결과적으로 제안된 기법이 DCA보다는 채널 이용율 측면에서 좀더 유연하고, 보호채널기법보다는 이동호에 대한 좋은 채널 할당을 한다.

아이소-지오메트릭 형상 최적설계의 실험적 검증 (Experimental Validation of Isogeometric Optimal Design)

  • 최명진;윤민호;조선호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.345-352
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    • 2014
  • 본 논문에서는 아이소-지오메트릭 형상 최적설계 기법에서 얻은 CAD 정보를 직접 활용하여, 3D 프린터를 활용한 실험적 검증을 위한 시편을 제작하였다. 유한요소법에서는 요소망에 내재하는 기하학적인 근사가 응답과 설계민감도 해석에서 정밀도 문제를 발생시킨다. 더욱이 유한요소 기반 형상 최적화 과정에서는 CAD와의 정보교환이 필수적이나 그 과정에서 최적설계 정보의 손실이 발생할 수 있다. 아이소-지오메트릭 기법은 CAD에서 사용된 동일한 NURBS 기저함수와 조정점을 사용하므로 법선벡터와 곡률과 같은 엄밀한 기하학적 정보를 응답해석과 설계민감도 해석에 사용할 수 있다. 또한 최적설계 과정에서 CAD와 정보교환 없이 복잡한 형상을 손쉽게 변경할 수 있다. 그러므로 최적의 설계의 재료량을 실험적 검증을 위한 시편제작에 엄밀하게 반영할 수 있다. 굽힘 하중을 받는 단순지지 구조물에 대한 최적설계 및 실험적 검증을 통해 최적형상이 초기 형상에 비해 더 큰 강성을 가지며 실험결과와 수치 해석결과가 매우 잘 일치함을 보였다. 또한 인장력을 받는 유공판에 대한 형상 최적설계를 수행하였으며, 비접촉식 3차원 변형 측정 장치를 이용하여 초기설계에 비해 최적설계에서 구멍주변에서의 응력집중 현상이 완화됨을 확인하였다. 따라서 수치적인 방법을 활용한 최적설계가 실제 구조물에 대한 실험에서도 유효함을 입증하였다고 할 수 있다. 또한, 아이소-지오메트릭 최적설계 방법론이 기존의 유한요소법에 비해서 최적설계 결과를 제작하여 활용하는데 있어서도 훨씬 효율적이고 엄밀한 방법임을 보였다.

HMI 기능 시뮬레이션 기반 개인용 휴대전자제품의 가상시작 (Virtual Prototyping of Portable Consumer Electronic Products Based on HMI Functional Simulation)

  • 박형준;배채열;문희철;이관행
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회/대한산업공학회 2005년도 춘계공동학술대회 발표논문
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    • pp.854-861
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    • 2005
  • The functional behavior of a portable consumer electronic (PCE) product is nearly all expressed with human-machine interaction (HMI) tasks. Although physical prototyping and computer aided design (CAD) software can show the appearance of the product, they cannot properly reflect its functional behavior. In this paper, we propose a virtual prototyping (VP) system that incorporates virtual reality and HMI functional simulation in order to enables users to capture not only the realistic look of a PCE product but also its functional behavior. We obtain geometric part models of the product and their assembly and kinematics information with the help of CAD and reverse engineering tools, and visualize them with various display tools. We adopt state transition methodology to capture the HMI functional behavior of the product into a state transition chart, which is later used to construct a finite state machine (FSM) for the functional simulation of the product. The FSM plays an important role to control the transition between states of the product. The proposed VP system receives input events such as mouse clicks on buttons and switches of the virtual prototype model, and it reacts to the events based on the FSM by activating associated activities. The VP system provides the realistic visualization of the product and the vivid simulation of its functional behavior. It can easily allow users to perform functional evaluation and usability testing. Moreover, it can greatly reduce communication errors occurring in a typical product development process. A case study about VP of an MP3 player is given to show the usefulness of the proposed VP system.

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