• 제목/요약/키워드: dynamic programming approach

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부하 대응 제어방식을 적용한 축열식 히트펌프시스템의 성능 해석 (A Performance Analysis on a Heat pump with Thermal Storage Adopting Load Response Control Method)

  • 김동준;강병하;장영수
    • 설비공학논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.130-142
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    • 2018
  • We use heat pumps with thermal storage system to reduce peak usage of electric power during winters and summers. A heat pump stores thermal energy in a thermal storage tank during the night, to meet load requirements during the day. This system stabilizes the supply and demand of electric power; moreover by utilizing the inexpensive midnight electric power, thus making it cost effective. In this study, we propose a system wherein the thermal storage tank and heat pump are modeled using the TRNSYS, whereas the control simulations are performed by (i) conventional control methods (i.e., thermal storage priority method and heat pump priority method); (ii) region control method, which operates at the optimal part load ratio of the heat pump; (iii) load response control method, which minimizes operating cost responding to load; and (iv) dynamic programming method, which runs the system by following the minimum cost path. We observed that the electricity cost using the region control method, load response control approach, and dynamic programing method was lower compared to using conventional control techniques. According to the annual simulation results, the electricity cost utilizing the load response control method is 43% and 4.4% lower than those obtained by the conventional techniques. We can note that the result related to the power cost was similar to that obtained by the dynamic programming method based on the load prediction. We can, therefore, conclude that the load response control method turned out to be more advantageous when compared to the conventional techniques regarding power consumption and electricity costs.

중고도 무인비행선의 궤적 생성을 위한 운동방정식 유도 및 궤적 최적화 (Dynamic Equations of Motion and Trajectory Optimization for the Mid-Altitude Unmanned Airship Platform)

  • 이상종;방효충;홍진성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.46-55
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    • 2006
  • 비행체의 궤적 최적화를 위해서는 비행체의 특성을 반영한 3차원 운동방정식이 유도되어야 하며, 비행선과 같이 공기보다 가벼운 비행체의 경우는 일반 고정익 항공기와는 다른 특성들을 반영하여야 한다. 본 연구에서는 중고도 무인비행선의 궤적 최적화를 위해 비행선의 운동방정식을 유도하고, 이를 이용한 최소시간 문제를 다루었다. 최적 궤적을 얻기 위하여 최적 궤적 문제를 제어입력 파라미터화를 이용한 비선형 프로그래밍 문제로 변환한 후 연속 2차 계획법을 이용하여 궤적을 산출하였으며, 이에 대한 수치결과를 나타내었다.

접촉 마찰을 고려한 다중 로봇 시스템의 조작도 해석 (Dynamic Manipulability for Cooperating Multiple Robot Systems with Frictional Contacts)

  • 변재민;이지홍
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권5호
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    • pp.10-18
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    • 2006
  • 본 논문에서는 다중 로봇 시스템에서 물체와 로봇 팔끝 간에 접촉 마찰이 존재할 때 이 로봇 시스템의 조작도를 해석하는 새로운 방법을 제안한다. 로봇이 물체를 떨어뜨리지 않고 잡고 있으려면, 로봇이 물체에 가하는 힘 벡터가 friction cone 내부에 존재 해야만 한다. 이러한 friction cone 내부를 나타내는 식은 일반적으로 비선형 형태로 되어 있기 때문에 기존의 조작도 분석 방법에 이 식을 구속 조건으로 적용하기가 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 이러한 friction cone 내부를 다각뿔로 근사함으로써 선형적인 구속 조건으로 표현하였다. 또한 선행 연구에서 찾지 못했던 부분을 새롭게 찾아내었다. 그리고 다중 로봇 시스템에 조작도를 나타내는 물체 중심의 가속도를 구하기 위해서, 먼저 선형계획법을 통해서 허용 가능한 토크의 영역을 구하였다. 이 토크의 영역을 선형 변환을 통해 최종적으로 물체의 최대 가속도의 영역을 구하였다. 본 방법의 타당성을 입증하기 위해서 두 대로 구성 된 다중 로봇 시스템과 PUMA560 로봇 시스템에 적용하였다.

입체 항공사진영상을 이용한 DSM생성 및 건물경계추출 (Building Extraction and Digital Surface Models Generation from Stereo pairs of Aerial Images)

  • 유환희;김성우;성민규
    • 한국측량학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.177-185
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    • 1998
  • 도시계획이나 설계에 있어서 건물에 대한 3차원자료와 건물 경계선에 대한 요구가 증가되고 있으며 본 연구에서는 DSM과 입체 항공사진영상을 이용하여 건물을 추출하는 방법을 제시하였다. DSM은 DEM과 같이 지형에 대한 정보를 갖고 있을 뿐만 아니라 주변 지형보다 높은 지상 시설물, 즉 건물이나 나무에 대한 정보도 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 두 단계 처리과정을 제시하였으며, 첫 번째 과정은 최우추정과 동적 프로그래밍을 이용한 매칭기법에 의해 DSM을 생성하는 것이다. 제시된 영상정합기법은 입체영상간의 시차차를 찾기 위해 비용함수를 이용하였으며, 영상정합문제 해결을 위해 동적 프로그래밍을 이용하였다. 두 번째 과정은 Sobel 연산자에 의해 항공사진영상으로부터 추출된 경계선정보와 DSM을 이용하여 건물 경계를 검출하는 것이다. DSM과 Sobel 연산자에 의한 경계선 정보를 중첩분석 한 결과 건물 경계를 효과적으로 추출 할 수 있었다.

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멀티-에너지 도메인 동적 시스템을 위한 본드 그래프/유전프로그래밍 기반의 자동설계 방법론 (Bond Graph/Genetic Programming Based Automated Design Methodology for Multi-Energy Domain Dynamic Systems)

  • 서기성
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.677-682
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    • 2006
  • 멀티-도메인 공학시스템은 전기, 기계, 유압, 열등의 구성요소를 포함하고, 시스템 구성이 복잡하여 설계에 많은 어려움을 가지고 있다. 최적의 설계를 위해서는 각 도메인에 대한 통합된 설계 방법과 자동적이고 효율적인 탐색방법이 요구된다. 본 논문은 도메인에 독립적인 모델링 도구인 본드 그래프(Bond Graph)와 대규모 공간 해의 탐색에 접합한 진화 알고리즘의 일종인 유전 프로그래밍(Genetic Programming)를 결합하여 멀티 도메인 동적시스템에 대한 디자인 해를 자동적으로 생성해주는 설계 방법을 제시하였다. 제안된 설계방법의 효용성을 입증하기 위해서 3가지 서로 다른 도메인을 가진 아나로그 필터, 전동프린터 드라이브, 에어펌프 시스템에 대한 설계 결과가 기술된다.

A "Dynamic Form-Finding" Approach to Environmental-Performance Building Design

  • Yao, Jia-Wei;Lin, Yu-Qiong;Zheng, Jing-Yun;Yuan, Philip F.
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.145-151
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    • 2018
  • Newly-designed high-rise buildings, both in China and abroad, have demonstrated new innovations from the creative concept to the creative method. from the creative concept to the creative method. At the same time, digital technology has enabled more design freedom in the vertical dimension. "Twisting" has gradually become the morphological choice of many city landmark buildings in recent years. The form seems more likely to be driven by the interaction of aesthetics and structural engineering. Environmental performance is often a secondary consideration; it is typically not simulated until the evaluation phase. Based on the research results of "DigitalFUTURE Shanghai 2017 Workshop - Wind Tunnel Visualization", an approach that can be employed by architects to design environmental-performance buildings during the early stages has been explored. The integration of a dynamic form-finding approach (DFFA) and programming transforms the complex relationship between architecture and environment into a dialogue of computer language and dynamic models. It allows the design to focus on the relationship between morphology and the surrounding environment, and is not limited to the envelope form itself. This new concept of DFFA in this research consists of three elements: 1) architectural form; 2) integration of wind tunnel and dynamic models; and 3) environmental response. The concept of wind tunnel testing integrated with a dynamic model fundamentally abandons the functional definition of the traditional static environment simulation analysis. Instead it is driven by integral environmental performance as the basic starting point of morphological generation.

우수관망 시스템 설계에 있어서의 최적화기법의 비교 (Comparison of Optimization Techniques in Cost Design of Stormwater Drainage Systems)

  • 김명수;이창용;김태진;이정호;김중훈
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.51-60
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm), 음정탐색법(Harmony Search)과 같은 발견적 방법과 동적계획법과 같은 최적화 기법들이 분기형 우수관망시스템의 최적비용 설계법에 적용됨에 있어 효율성을 비교하는데 있다. 이 목적에 맞추어 본 연구에서는 두 개의 우수관거 설계모형을 개발하였다.. 하나는 SEWERGA이고 다른 하나는 SEWERHS로서 각각의 모형은 결정변수로 최적의 파이프 매설깊이를 채택하였다. 이 두 모형은 유량과 유속의 제약조건을 만족시키는 가운데 파이프의 적절한 매설깊이에 따른 최적관경도 결정한다. 이 두 모델을 1975년 동적계획법(Dynamic Programming)을 이용하여 Mays와 Yen에 의해 계산된 예제에 적용하였다. SEWERGA와 SEWERHS에 의해 계산된 결과는 동적계획법에 의한 연구결과보다 약 4%의 비용 절감 효과가 있는 것으로 나타났다.

Route Selection in a Dynamic Multi-Agent Multilayer Electronic Supply Network

  • Mahdavi, Iraj;Fazlollahtabar, Hamed;Shafieian, S. Hosna;Mahdavi-Amiri, Nezam
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제17권1호
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    • pp.141-155
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    • 2010
  • We develop an intelligent information system in a multilayer electronic supply chain network. Using the internet for supply chain management (SCM) is a key interest for contemporary managers and researchers. It has been realized that the internet can facilitate SCM by making real time information available and enabling collaboration between trading partners. Here, we propose a multi-agent system to analyze the performance of the elements of a supply network based on the attributes of the information flow. Each layer consists of elements which are differentiated by their performance throughout the supply network. The proposed agents measure and record the performance flow of elements considering their web interactions for a dynamic route selection. A dynamic programming approach is applied to determine the optimal route for a customer in the end-user layer.

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An Allocation Problem in a Certain Class of Flexible Manufacturing Systems

  • Kim, Sung-Chul
    • 한국경영과학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.24-30
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    • 1988
  • We study the optimal allocation of machines and pallets in a class of manufacturing systems. The FMS is modeled as a closed queueing network with balanced loading of the stations. An Algorithm is developed, which exploits the properties of the throughput function and solves the allocation problem for increasing concave profit and convex cost. We also study the more general case of allocating machines and pallets among a set of FMSs. A dynamic programming approach is developed, which solves the problem with O(M$^{3}$N$^{2}$) operations.

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An Adaptive Message-Passing System for ATM-Based Wide-Area Clusters

  • Park, Sung-Yong
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.403-407
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    • 1999
  • In this paper we present an architecture, implementation, and performance evaluation of an adaptive communication system (ACS) for wide-area ATM clusters. Our approach capitalizes on thread-based programming model to overlap computation and communication and develop a dynamic message-passing environment with separate data and control paths. This leads to a flexible and adaptive message-passing environment that can support multiple flow control, error control, and multicasting algorithms. We show the performance of ACS applications and compare them with p4, PVM, and MPI applications.

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