KR101742119B1 - Apparatus and Method for Hybrid System Modeling and Simulation assembling a Discrete Event System Model and Continuous Time System Model - Google Patents

Apparatus and Method for Hybrid System Modeling and Simulation assembling a Discrete Event System Model and Continuous Time System Model Download PDF

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황근철
이동훈
이민규
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Abstract

The present invention relates to a weapon system simulation technique, and more particularly, to a method and an apparatus for modelling and simulation of a hybrid system by using an assembly between a discrete event system model and a continuous time system model. The method for modelling and simulation of a hybrid system by using an assembly between a discrete event system model and a continuous time system model comprises: an initialization step; a next time calculation step; a model distinction step; a continuous time system model execution step; and a discrete event system model execution step.

Description

이산 사건 시스템 모델과 연속시간 시스템 모델간의 조립을 이용한 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법 및 장치{Apparatus and Method for Hybrid System Modeling and Simulation assembling a Discrete Event System Model and Continuous Time System Model}Technical Field [0001] The present invention relates to a method and apparatus for modeling and simulating a hybrid system using assembly between a discrete event system model and a continuous time system model,

본 발명은 무기 체계 시뮬레이션 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 무기체계와 같이 이산사건시스템과 연속시간시스템의 결합으로 구성되는 하이브리드시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법 및 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a weapon system simulation technique, and more particularly, to a method and apparatus for modeling and simulating a hybrid system composed of a discrete event system and a continuous time system, such as a weapon system.

이산 사건 시스템(DEVS: Discrete Event System Specification) 형식론은 집합 이론과 시스템 이론을 바탕으로 제안된 모델링 이론으로써 시뮬레이션 프로그램 개발에 있어서 UML(Unified Modeling Language)과 디자인 패턴의 역할을 수행하는 일종의 표준화 도구이다.Discrete Event System Specification (DEVS) formalism is a proposed modeling theory based on set theory and system theory. It is a kind of standardization tool that plays a role of UML (Unified Modeling Language) and design pattern in simulation program development.

DEVS 다이어그램으로 표현되는 DEVS 모델의 명세는 UML과 매우 흡사한데, 이는 DEVS와 UML 모두 객체 지향적 사고에 근간을 두고 있기 때문이다. 그러나 DEVS는 UML이 표현하지 못하는 시뮬레이션 시관관리 기능을 모델 명세에 반영하고 있으며, 시뮬레이션에 특화된 디자인 패턴으로 계층적인 모델 구조와 독립된 시뮬레이션 통제 알고리즘을 제공하고 있다.The specification of the DEVS model represented by the DEVS diagram is very similar to UML because both DEVS and UML are based on object-oriented thinking. However, DEVS reflects the simulation management functions that UML can not express in the model specification, and it provides hierarchical model structure and independent simulation control algorithm with design pattern specific to simulation.

DEVS 프레임 워크는 이러한 DEVS 형식론이 실제 시뮬레이션 프로그램 개발에 적용될 수 있도록 지원하는 기반 소프트웨어로서 DEVS 형식론에 따른 모델 구성과 시뮬레이션을 실행 및 분석할 수 있는 다양한 API(Application Programming Interface)를 제공한다. API의 예로써, 대표적으로는 C++로 개발된 DEVSim++와 JAVA로 개발된 DEVSJAVA가 있다.The DEVS framework provides a variety of application programming interfaces (APIs) for executing and analyzing model configurations and simulations according to the DEVS formalism as an underlying software that supports such DEVS formulations to be applied to real simulation program development. An example of API is DEVSim ++ developed in C ++ and DEVSJAVA developed in JAVA.

이러한 개발에 힘입어, 이산 사건 시스템 모델과 연속시간 시스템 모델간의 조립을 이용한 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션하는 기법에 대한 필요성이 증가하고 있다. 특히, 보다 단순하면서도 효과적인 하이브리드 시스템을 시뮬레이션하는 기법이 요구되고 있다.Due to these developments, there is a growing need for a modeling and simulation technique for a hybrid system using assembly between a discrete event system model and a continuous time system model. In particular, a technique for simulating a hybrid system that is simpler and more effective is required.

1. 한국등록특허번호 제10-12695280000호1. Korean Patent No. 10-12695280000 2. 한국등록특허번호 제10-12751720000호2. Korean Patent No. 10-12751720000 3. 한국공개특허번호 제10-2013-0091096호3. Korean Patent Publication No. 10-2013-0091096

1. 이민규외, "시뮬레이션 기반 전투실험을 위한 DEVS 통합 개발 환경"한국시뮬레이션학회 논문지 Vol. 22, No.4, pp.39-47 (2013.12) 1. Lee, JY, "DEVS Integrated Development Environment for Simulation-based Combat Experiments", Journal of the Korea Society for Simulation, Vol. 22, No. 4, pp. 39-47 (2013.12) 2. 이용헌외, "M&S 컴포넌트의 신속 개발과 재사용을 위한 프레임워크 및 도구 개발" 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol. 22, No.4, pp.29-38 (2013.12)2. Yong Heon Lee et al., "Development of framework and tools for rapid development and reuse of M & S components" Journal of the Korea Society for Simulation, Vol. 22, No.4, pp.29-38 (2013.12)

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 이산 사건 시뮬레이션 방법론으로 폭넓게 활용되고 있는 DEVS(Discrete Event System Specification) 방법론을 확장한 기법으로써 일반적인 DEVS 방법론과 유사한 형태로 연속 시간 시스템의 모델링 방법론을 구현하는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of the Invention Problems to be Solved by the Invention The present invention has been proposed in order to solve the problems according to the above background art, and is an extension of the Discrete Event System Specification (DEVS) methodology widely used as a discrete event simulation methodology. And to provide a method and apparatus for modeling and simulating a hybrid system implementing the modeling methodology.

또한, 본 발명은 이러한 연속 시간 시스템의 모델링 방법론을 통해 보다 단순하면서도 효과적으로 하이브리드 시스템을 시뮬레이션할 수 있는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 장치 및 방법를 제공하는데 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for modeling and simulating a hybrid system that can simulate a hybrid system more simply and effectively through the modeling methodology of the continuous-time system.

본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 이산 사건 시뮬레이션 방법론으로 폭넓게 활용되고 있는 DEVS(Discrete Event System Specification) 방법론을 확장한 기법으로써 일반적인 DEVS 방법론과 유사한 형태로 연속 시간 시스템의 모델링 방법론을 구현하는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법을 제공한다.Disclosure of the Invention In order to achieve the above-described object, the present invention is an extension of the Discrete Event System Specification (DEVS) methodology widely used as a discrete event simulation methodology. It is a hybrid method that implements a continuous time system modeling methodology in a form similar to a general DEVS methodology And provides a method for modeling and simulating the system.

상기 하이브브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법은, A method for modeling and simulating a hybrid system,

이산 사건 시스템 모델과 연속시간 시스템 모델간의 조립을 이용한 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법에 있어서,A method for modeling and simulating a hybrid system using assembly between a discrete event system model and a continuous time system model,

초기화를 위한 초기 조건을 설정하는 초기화 단계;An initialization step of setting an initial condition for initialization;

초기 조건이 설정됨에 따라 다음 시간을 계산하는 다음 시간 계산 단계;A next time calculation step of calculating the next time as the initial condition is set;

초기 조건이 설정됨에 따라 이벤트 블록 타입이 상기 연속 시간 시스템 모델 또는 상기 이산 사건 시스템 모델에 해당하는 지를 확인하는 모델 구별 단계;Determining whether the event block type corresponds to the continuous time system model or the discrete event system model according to the initial condition being set;

확인 결과, 상기 연속 시간 시스템 모델에 해당하면 제로 크로싱이 검출되는 지에 따라 상기 다음 시간 계산 단계 또는 제로 크로싱의 검출 여부를 다시 확인하는 연속 시간 시스템 모델 수행 단계; 및Determining whether the next time calculation step or the zero crossing is detected according to whether the zero crossing is detected in the continuous time system model; And

확인 결과, 상기 이산 사건 시스템 모델에 해당하면 내부상태 천이를 수행하고 시간 고등 요청(Time Advance Fcn Call)을 수행하여 상기 다음 시간 계산 단계를 수행하는 이산 사건 시스템 모델 수행 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a discrete event system model execution step of performing an internal state transition and performing a time advance call (FTC) call according to the discrete event system model to perform the next time calculation step do.

이때, 상기 하이브리드 시스템은, 상기 이산 사건 시스템 모델과 연속 시간 시스템 모델의 결합 시스템 모델인 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the hybrid system may be a combined system model of the discrete event system model and the continuous time system model.

또한, 상기 연속 시간 시스템 모델은 연속 상태 변수의 변화가 이산 사건을 발생하도록 연속 시간 상태 변수의 변화를 확인하는 상태 조건 함수 및 발생한 이산 사건 상태 변수를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Also, the continuous-time system model may include a state condition function that identifies a change in the continuous-time state variable such that a change in the continuous state variable causes a discrete event, and a generated discrete event state variable.

또한, 상기 이산 사건 시스템 모델은 이산 시간에서의 상태변화를 표현하기 위해 내부상태 천이 함수와 내부상태 천이 함수의 실행시점을 결정하는 시간 진행 함수를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Also, the discrete event system model may include an internal state transition function for expressing the state change at the discrete time and a time progress function for determining the execution time of the internal state transition function.

또한, 상기 연속시간시스템 모델은, 다음 수학적 명세 DESS Model=<Ucont, Ycont , Xcont, f, g, c, Xmode> (여기서, Ucont: 연속 입력변수의 집합; Ycont: 연속 출력변수의 집합; Xcont: 연속 상태변수의 집합; Xmode: 부분 연속 구간을 나타내는 이산상태변수의 집합; f: Xcont×Ucont → Xcont 연속 상태천이함수; g: Xcont×Ucont → Ycont: 연속 출력 함수; c: Xcont×Xmode → bool: 상태이벤트 조건함수)로 정의되는 것을 특징으로 할 수 있다.Also, the continuous time system model may be expressed by the following mathematical specification DESS Model = <Ucont, Ycont, Xcont, f, g, c, Xmode> (where Ucont is a set of consecutive input variables; Ycont is a set of consecutive output variables; Xcont : Xcont × Ucont → Xcont × Continuous state transition function, g: Xcont × Ucont → Ycont: Continuous output function, c: Xcont × Xmode → bool: state event condition function).

또한, 상기 이산 사건 시스템 모델은, DEVS Model=<Udisc, Ydisc ,Xdisc, δext, δint, λ, ta>(여기서, Udisc: 입력사건의 집합; Ydisc: 출력사건의 집합; Xdisc: 일련의 이산 상태 집합; δext: Q×Udisc → Xdisc : 외부 상태 천이 함수; Q = {(s,e)|s×S, 0≤e≤ta(s)}; s: 현재상태, e: 현재상태에 머문 시간; Q: 원자모델의 전체상태; λ: Xdisc → Ydisc: 출력 함수; δint: Xdisc → Xdisc : 내부상태 천이 함수; ta: Xdisc → R0,∞: 시간 진행 함수)로 정의되는 것을 특징으로 할 수 있다.Also, the discrete event system model includes DEVS Model = Udisc, Ydisc, Xdisc, Δext, Δint, λ, ta (where Udisc is a set of input events, Ydisc is a set of output events, Xdisc is a set of discrete states (S), s: current state, e: time remaining in the current state, δext: Q × Udisc → Xdisc: external state transition function Q = Xdisc → Xdisc: internal state transition function, ta: Xdisc → R0, ∞: time progression function), where Q is the total state of the atomic model, λ is the Xdisc → Ydisc output function, .

또한, 상기 하이브리드 시스템은 다음 수학적 명세 Hybrid Model=<U, Y, M, EIC, EOC, IC, SELECT>(여기서, U=Ucont∪Udisc : 이산사건, 연속 입력의 집합; Y=Ycont∪Ydisc : 이산사건, 연속 출력의 집합; M⊆DESS∪DEVS∪Hybrid: 내부 모델의 집합; EIC: 외부 입력 사건 연결 관계; EOC: 외부 출력 사건 연결 관계; IC: 내부사건 연결 관계; SELECT: 외부 입력 이벤트 처리에 대한 내부 모델 간의 우선순위 선택 함수)로 정의되는 것을 특징으로 할 수 있다.Also, the hybrid system may be configured to use the following mathematical specification Hybrid Model = (U = Ucont∪Udisc: discrete event, set of continuous inputs; Y = Ycont∪Ydisc: EOC: External output event connection relation, IC: Internal event connection relation, SELECT: External input event handling, EOC: External output event connection relation, IC: Internal event connection relation, MISDES∪DEVS∪Hybrid: A priority selection function between the internal models of the first and second embodiments.

이때, 상기 다음 시간(next time) 계산은 연속 갱신 시간 간격 및 이산 갱신 시간 간격으로 이루어지며, 상기 이산 갱신 시간 간격마다 수개의 연속 갱신 시간 간격을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the next time calculation may be a continuous update time interval and a discrete update time interval, and may have several consecutive update time intervals for each discrete update time interval.

또한, 상기 이산 사건 시스템 모델과 연속 시간 시스템의 그래픽 표기 방식을 이용하여 표현되는 것을 특징으로 할 수 있다.Also, the discrete event system model and the graphical notation system of the continuous time system can be used.

또한, 상기 내부상태 천이가 발생하면 연속적, 이산적 또는 기 설정된 시각에 상태 변이가 갱신되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, when the internal state transition occurs, the state transition is updated continuously, discrete, or at a predetermined time.

한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 이산 사건 시스템 모델과 연속시간 시스템 모델간의 조립을 이용한 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 장치에 있어서, 초기화를 위한 초기 조건을 설정하고, 초기 조건이 설정됨에 따라 다음 시간을 계산하고, 초기 조건이 설정됨에 따라 이벤트 블록 타입이 상기 연속 시간 시스템 모델 또는 상기 이산 사건 시스템 모델에 해당하는 지를 확인하며, 확인 결과, 상기 연속 시간 시스템 모델에 해당하면 상기 연속 시간 시스템 모델이 제로 크로싱이 검출되는 지에 따라 상기 다음 시간 계산 단계 또는 제로 크로싱의 검출 여부를 다시 확인하며, 확인 결과, 상기 이산 사건 시스템 모델에 해당하면 상기 이산 사건 시스템 모델이 내부상태 천이를 수행하고 시간 고등 요청(Time Advance Fcn Call)을 수행하여 상기 다음 시간 계산을 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for modeling and simulating a hybrid system using an assembly between a discrete event system model and a continuous time system model, the apparatus comprising: initial conditions for initialization; And determines whether the event block type corresponds to the continuous time system model or the discrete event system model as the initial condition is set. If it is determined that the event block type corresponds to the continuous time system model, The system model re-checks whether the next time calculation step or the zero crossing is detected according to whether the system model is detected as zero crossing. If it is determined that the discrete event system model corresponds to the discrete event system model, By performing a Time Advance Fcn Call It provides an apparatus for the modeling and simulation of hybrid systems, characterized in that for performing the following time period calculated.

본 발명에 따르면, 복잡한 하이브리드 시뮬레이션 구조를 보다 단순화해서 모델링하고 시뮬레이션할 수 있는 방법론을 제시하고 있다.The present invention proposes a methodology for modeling and simulating a complex hybrid simulation structure in a more simplified manner.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 이를 통해 무기체계 시뮬레이션과 같은 복합시뮬레이션을 효율적으로 수행할 수 있도록 해준다는 점을 들 수 있다. Another advantage of the present invention is that it enables efficient simulation of complex simulation such as weapon system simulation.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이산 사건 시스템 모델(DEVS: Discrete Event System Specification)과 연속 시간 시스템 모델(Continuous Time)의 결합을 위한 모델 클래스의 기본 인터페이스와 결합 방식을 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 결합 시스템 모델의 개념도이다.
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 이산 사건 시스템 모델과 연속 시간 시스템 모델의 통합 시뮬레이션 과정을 보여주는 순서도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 다음 시간 계산을 위한 연속 갱신 간격과 이산 갱신 간격의 개념을 보여주는 그래프이다.
도 4a는 도 1에 도시된 이산 사건 시스템 모델(110)의 표기 방식을 보여주는 개념도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 이산 사건 시스템 모델의 클래스 인터페이스에 대한 프로그래밍의 일예이다.
도 5a는 도 1에 도시된 연속 시간 시스템 모델(120)의 표기 방식을 보여주는 개념도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 연속 시간 시스템 모델의 클래스 인터페이스에 대한 프로그래밍의 일예이다.
도 6은 도 1에 도시된 결합 시스템 모델(130)의 표기 방식을 보여주는 개념도이다.
도 7은 도 7에 도시된 결합 시스템 모델의 클래스 인터페이스에 대한 프로그래밍의 일예이다.
도 8은 일반적인 연속 시간 시스템을 상태 공간 표현 형태로 나타낸 개념도이다.
1 is a conceptual diagram showing a basic interface and a combining method of a model class for combining a discrete event system model (DEVS) and a continuous time system model (Continuous Time) according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of the coupled system model shown in FIG.
3A is a flowchart illustrating an integrated simulation process between a discrete event system model and a continuous time system model according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3B is a graph showing the concept of a continuous update interval and a discrete update interval for the next time calculation shown in FIG. 3A.
FIG. 4A is a conceptual diagram showing the notation system of the discrete event system model 110 shown in FIG.
FIG. 4B is an example of programming for the class interface of the discrete event system model shown in FIG. 4A.
FIG. 5A is a conceptual diagram showing the notation of the continuous-time system model 120 shown in FIG.
FIG. 5B is an example of programming for the class interface of the continuous-time system model shown in FIG. 5A.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing the notation system of the coupled system model 130 shown in FIG.
FIG. 7 is an example of programming for the class interface of the coupled system model shown in FIG.
8 is a conceptual diagram showing a general continuous time system in a state space representation form.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing.

제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Should not.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 이산 사건 시스템 모델과 연속시간 시스템 모델간의 조립을 이용한 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 장치 및 방법를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an apparatus and method for modeling and simulating a hybrid system using assembly between a discrete event system model and a continuous time system model according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이산 사건 시스템 모델(DEVS: Discrete Event System Specification)과 연속 시간 시스템 모델(Continuous Time)의 결합을 위한 모델 클래스의 기본 인터페이스와 결합 방식을 보여주는 개념도이다. 도 1을 참조하면, 이산 사건 시스템 모델(110), 연속 시간 시스템 모델(120), 및 결합 시스템 모델(130)로 구성된다.1 is a conceptual diagram showing a basic interface and a combining method of a model class for combining a discrete event system model (DEVS) and a continuous time system model (Continuous Time) according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a discrete event system model 110, a continuous time system model 120, and a coupled system model 130 are constructed.

이들 이산 사건 시스템 모델(110), 연속 시간 시스템 모델(120) 및 결합 시스템 모델(130)은 시스템 변수와 시스템 함수로 구성된다.These discrete event system model 110, continuous time system model 120, and coupled system model 130 comprise system variables and system functions.

이산 사건 시스템 모델(110)의 시스템 변수는 U(inports), Y(outports), X_Discrete이고, 시스템 함수는 External Transition, Internal Transition, Output, Time Advance이다.The system variables of the discrete event system model 110 are U (inports), Y (outports) and X_Discrete, and the system functions are External Transition, Internal Transition, Output, and Time Advance.

연속 시간 시스템 모델(120)의 시스템 변수는 U(inports), Y(outports), X_Continuous, X_mode이고, 시스템 함수는 External Transition, Derivative, Output, Step, Output, StateEvent이다.The system variables of the continuous time system model 120 are U (inports), Y (outports), X_Continuous, X_mode, and the system functions are External Transition, Derivative, Output, Step, Output and StateEvent.

결합 시스템 모델(110)의 시스템 변수는 U(inports), Y(outports), M(components)이고, 시스템 함수는 EIC, EOC, IC, Select이다.The system variables of the coupled system model 110 are U (inports), Y (outports), M (components), and the system functions are EIC, EOC, IC, and Select.

무기 체계와 같은 복합 체계는 다양한 부품으로 구성되는 하이브리드 시스템의 특징을 가지고 있다. 예를 들어 미사일과 같은 복합체계는 사격 통제기(Fire Command)(미도시), 추진기(propulsion)(미도시), 유도 제어기(guidance)(미도시), 신관(Fuse)(미도시) 및 탄두(war head)(미도시), 탐색기(seeker)(미도시)와 같은 부체계 구성품으로 구성된다.The hybrid system, such as a weapon system, is characterized by a hybrid system consisting of various parts. For example, a complex system such as a missile may include a fire command (not shown), a propulsion (not shown), an induction controller (not shown), a fuse (not shown) a war head (not shown), and a seeker (not shown).

이들은 대부분 수학적 명세(specification)로 그 특성이 기술되는데 추진이나 탄두와 같은 물리 기반의 아날로그 시스템은 미분 방정식(differential equation)으로 표현된다. Most of these are described in mathematical specifications, where physics-based analog systems such as propulsion or warheads are represented by differential equations.

이와 달리, 사격 통제기나 유도 제어기와 같이 전술(Tactic) 판단이나 알고리즘 계산을 수행하는 디지털 시스템은 차분 방정식(difference equation)이나 FSM(Finite State Machine) 또는 이산 사건 시스템 명세(Discrete EVent system Specification)로 표현된다. Alternatively, a digital system that performs tactic determination or algorithmic computation, such as a fire controller or an inductive controller, may be represented by a difference equation, a finite state machine (FSM), or a discrete event system specification do.

하이브리드 시스템(Hybrid System)은 무기 체계와 같이 아날로그, 곧 연속 시간 시스템과 디지털, 곧 이산 사건 시스템이 혼재된 복합 시스템으로써 각각의 시스템 특성이 유지되면서 이들의 조합으로 전체 시스템의 성능이 결정되는 특징이 있다. The Hybrid System is a hybrid system in which analog systems such as a weapon system, a continuous-time system, a digital system, and a discrete event system are mixed, and the characteristics of the respective systems are maintained. have.

따라서 무기 체계와 같은 하이브리드 시스템을 해석하기 위해서는 연속시간시스템과 이산 사건 시스템의 수학적 명세를 반영하고 이를 조립하여 전체 시스템의 동특성을 분석할 수 있어야 한다.Therefore, in order to analyze a hybrid system such as a weapon system, the mathematical specification of the continuous time system and the discrete event system should be reflected and assembled to analyze the dynamic characteristics of the whole system.

연속 시간 시스템의 수학적 명세는 미분 방정식(DESS: Differential Equation System Specification)으로 표현되며 도 8에 도시된다. 도 8에 대하여는 후술하기로 한다.The mathematical specification of the continuous time system is represented by the Differential Equation System Specification (DESS) and is shown in FIG. 8 will be described later.

도 1을 계속 참조하면, 일반적인 이상의 연속 시간 시스템 모델의 수학적 명세는 아래와 같은 집합 표현으로 간략히 나타낼 수 있다.With continued reference to FIG. 1, the mathematical specification of a continuous or more continuous time system model can be briefly expressed as the following set expression.

[정의 1]: 연속 시간 시스템 모델 [Definition 1] : Continuous-time system model

DESS Model=<Ucont, Ycont , Xcont, f, g>DESS Model = <Ucont, Ycont, Xcont, f, g>

Ucont: 연속 입력변수의 집합Ucont: set of continuous input variables

Ycont: 연속 출력변수의 집합Ycont: Set of continuous output variables

Xcont: 연속 상태변수의 집합Xcont: set of continuous state variables

f: Xcont×Ucont → Xcont: 연속 상태 천이 함수f: Xcont × Ucont → Xcont: Continuous state transition function

g: Xcont×Ucont → Ycont: 연속 출력 함수g: Xcont × Ucont → Ycont: Continuous output function

이상의 일반적인 연속 시간 시스템 표현에서 본 발명의 일실시예는 이산 사건 시스템과 결합하는 하이브리드 시뮬레이션을 위해 연속 시간 시스템 모델을 아래와 같이 변경해서 정의한다.One embodiment of the present invention in the above generic continuous-time system representation defines a continuous-time system model as follows for hybrid simulations coupled with a discrete event system.

[정의 2]: 본 발명의 일실시예에 따라 수정된 연속 시간 시스템 모델 [Definition 2] : A modified continuous-time system model according to an embodiment of the present invention

DESS Model=<Ucont, Ycont , Xcont, f, g, c, Xmode>DESS Model = <Ucont, Ycont, Xcont, f, g, c, Xmode>

Ucont: 연속 입력변수의 집합Ucont: set of continuous input variables

Ycont: 연속 출력변수의 집합Ycont: Set of continuous output variables

Xcont: 연속 상태변수의 집합Xcont: set of continuous state variables

Xmode: 부분 연속 구간을 나타내는 이산 상태 변수의 집합Xmode: A set of discrete state variables representing fractional continuation intervals

f: Xcont×Ucont → Xcont 연속 상태천이함수f: Xcont × Ucont → Xcont Continuous state transition function

g: Xcont×Ucont → Ycont: 연속 출력 함수g: Xcont × Ucont → Ycont: Continuous output function

c: Xcont×Xmode → bool: 상태 이벤트 조건 함수c: Xcont × Xmode → bool: Status event condition function

이는 연속 시간 시스템이 연속 상태 변수의 변화가 이산 사건을 발생시킬 수 있게 하여야 하기 때문에, 일반적인 연속 시간 시스템 모델의 정의에서 연속 시간 상태 변수의 변화를 확인하는 상태 조건 함수 c와 이에 따라 발생한 이산 사건 상태 변수 Xmode를 추가한다.This is because the continuous-time system must be able to cause the discrete event of a change in the continuous state variable. Therefore, the state-condition function c, which identifies the change of the continuous-time state variable in the definition of the general continuous- Add the variable Xmode.

이산 사건 시스템의 수학적 명세는 DEVS 형식론(Discrete EVent system Specification Formalism)으로 표현된다. 이는 연속 시간 시스템의 수학적 명세와 달리, 이산 시간에서의 상태변화를 표현하기 위해 내부 상태 천이 함수와 내부 상태 천이 함수의 실행시점을 결정하는 시간 진행 함수를 추가적으로 정의한다.The mathematical specification of the discrete event system is represented by the DEVS (Discrete EVent system Specification Formalism). Unlike the mathematical specification of the continuous-time system, a time progress function is additionally defined to determine the internal state transition function and the execution time point of the internal state transition function to express the state change at the discrete time.

[정의2]: 이산 사건 시스템 모델 [Definition 2] : Discrete event system model

DEVS Model=<Udisc, Ydisc ,Xdisc, δext, δint, λ, ta>DEVS Model = <Udisc, Ydisc, Xdisc, Δext, Δint, λ, ta>

Udisc: 입력사건의 집합Udisc: set of input events

Ydisc: 출력사건의 집합Ydisc: set of output events

Xdisc: 일련의 이산 상태 집합 Xdisc: A set of discrete states

δext: Q×Udisc → Xdisc : 외부 상태 천이 함수δext: Q × Udisc → Xdisc: External state transition function

Q = {(s,e)|s×S, 0≤e≤ta(s)}Q = {(s, e) | sxS, 0? E? Ta (s)}

s: 현재상태, e: 현재상태에 머문 시간s: current state, e: time remaining in current state

Q: 원자모델의 전체상태Q: The overall state of the atomic model

λ: Xdisc → Ydisc: 출력 함수λ: Xdisc → Ydisc: Output function

δint: Xdisc → Xdisc : 내부 상태 천이 함수δint: Xdisc → Xdisc: Internal state transition function

ta: Xdisc → R0,∞: 시간 진행 함수ta: Xdisc → R0, ∞: time progress function

하이브리드 시스템은 연속시간시스템과 이산시간시스템이 혼재되어 있는 시스템으로써 다양한 모델링 방법론으로 표현될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 시스템은 이산 사건 시스템 모델(110)과 연속 시간 시스템 모델(130)의 결합 시스템 모델(130)로서 아래와 같이 정의된다. Hybrid systems can be represented by a variety of modeling methodologies as a system with a continuous time system and a discrete time system. The hybrid system according to an embodiment of the present invention is defined as a combined system model 130 of the discrete event system model 110 and the continuous time system model 130 as follows.

[정의3]: 하이브리드 시스템 모델 [Definition 3] : Hybrid System Model

Hybrid Model=<U, Y, M, EIC, EOC, IC, SELECT>Hybrid Model = <U, Y, M, EIC, EOC, IC, SELECT>

U=Ucont∪Udisc : 이산사건, 연속 입력의 집합U = Ucont∪Udisc: Discrete event, set of consecutive inputs

Y=Ycont∪Ydisc : 이산사건, 연속 출력의 집합Y = Ycont∪Ydisc: Set of discrete events, continuous output

M⊆DESS∪DEVS∪Hybrid: 내부 모델의 집합M⊂DESS∪DEVS∪Hybrid: set of internal models

EIC: External Input Coupling RelationEIC: External Input Coupling Relation

(외부 입력 사건 연결 관계)(External input event connection relationship)

EOC: External Output Coupling RelationEOC: External Output Coupling Relation

(외부 출력 사건 연결 관계)(External output event connection relation)

IC: Internal Coupling RelationIC: Internal Coupling Relation

(내부사건 연결 관계)(Internal case connection relationship)

SELECT: 외부 입력 이벤트 처리에 대한 내부 모델 간의 우선순위 선택 함수SELECT: Priority selection function between internal models for handling external input events

도 2는 도 1에 도시된 결합 시스템 모델의 개념도이다. 도 2를 참조하면, 결합 시스템 모델(130)은 이산 사건 시스템 모델(110)과 연속 시간 시스템 모델(120)의 통합 시스템이다. 2 is a conceptual diagram of the coupled system model shown in FIG. Referring to FIG. 2, coupled system model 130 is an integrated system of discrete event system model 110 and continuous-time system model 120.

도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 이산 사건 시스템 모델과 연속 시간 시스템 모델의 통합 시뮬레이션 과정을 보여주는 순서도이다. 도 3a를 참조하면, 함수들을 초기화하여 초기 조건을 설정한다(단계 S310). 3A is a flowchart illustrating an integrated simulation process between a discrete event system model and a continuous time system model according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3A, the initial conditions are set by initializing the functions (step S310).

초기화가 이루어짐에 따라, 다음 시간(next time)을 계산한다(단계 S311). As the initialization is made, the next time is calculated (step S311).

다음 시간에 따라, 이벤트 블록 타입이 연속인지 또는 이산인지를 확인한다(단계 S315). In accordance with the next time, it is checked whether the event block type is continuous or discrete (step S315).

확인 결과, 이벤트 블록 타입이 연속 시간 시스템 모델이면 출력을 계산하고, 계산된 출력에 따라 전달 출력 변수를 산출하며, 도함수를 풀기위한 스텝 Fcn 콜(Call)을 산출하고, 제로 크로싱(zero-crossing) 검출을 위해 상태 이벤트 Fcn 콜을 산출한다(단계 S320,S321,S323,S325).As a result, if the event block type is a continuous time system model, an output is calculated, a delivery output variable is calculated according to the calculated output, a step Fcn call for solving the derivative is calculated, and a zero- And calculates a status event Fcn call for detection (steps S320, S321, S323, S325).

이후, 제로 크로싱이 검출되는 지를 확인한다(단계 S340). 확인 결과, 제로 크로싱이 검출되면 시간 스텝(time-step)을 조정하고, 단계 S323 내지 단계 S340을 반복 수행한다(단계 S360).Thereafter, it is confirmed whether zero crossing is detected (step S340). As a result of checking, if a zero crossing is detected, the time-step is adjusted and steps S323 to S340 are repeated (step S360).

이와 달리, 단계 S340에서 확인 결과 제로 크로싱이 검출되지 않으면 내부상태 천이 Fcn 콜을 생성하고, 단계 S311을 수행한다(단계 S350). Otherwise, if no zero crossing is detected in step S340, an internal state transition Fcn call is generated and step S311 is performed (step S350).

단계 S315에서 이벤트 블록 타입이 이산 사건 시스템 모델이면 출력을 계산하고, 계산된 출력에 따라 전달 출력 변수를 산출하며, Fcn 콜을 갱신하고, 내부상태 천이 Fcn 콜을 산출하고, 시간 고등 Fcn 콜을 산출하고, 단계 S311을 수행한다(단계 S330,S331,S333,S335,S337). In step S315, if the event block type is a discrete event system model, the output is calculated, the transfer output variable is calculated according to the calculated output, the Fcn call is updated, the internal state transition Fcn call is calculated, and the time high Fcn call is calculated , And performs step S311 (steps S330, S331, S333, S335, and S337).

도 3b는 도 3a에 도시된 다음 시간(next time) 계산을 위한 연속 갱신 시간 간격과 이산 갱신 시간 간격의 개념을 보여주는 그래프이다. 도 3b를 참조하면, 이산 갱신 시간 간격마다 수개의 연속 갱신 시간 간격이 구성된다.FIG. 3B is a graph showing the concept of a continuous update time interval and a discrete update time interval for next time calculation shown in FIG. 3A. FIG. Referring to FIG. 3B, several consecutive update time intervals are configured for each discrete update time interval.

도 4a는 도 1에 도시된 이산 사건 시스템 모델(110)의 표기 방식을 보여주는 개념도이다. 도 4a를 참조하면, 하나의 상태(state)는 모드(mode)라고도 칭하며, 이벤트 모델의 모드를 나타내는 순차적 상태를 의미한다. 상태는 내부 천이가 발생하면 연속적으로 또는 이산적으로 또는 기 설정된 시각에 상태 변이가 업데이트되는 현상을 포함한다.FIG. 4A is a conceptual diagram showing the notation system of the discrete event system model 110 shown in FIG. Referring to FIG. 4A, a state is also referred to as a mode, which means a sequential state indicating a mode of an event model. The state includes a phenomenon that the state transition is updated continuously or discretely or at a predetermined time when an internal transition occurs.

외부 천이(external transition)는 실선 화살표(401)로 표시될 수 있다. 외부 천이는, 외부 이벤트가 입력될 때 하나의 모드(420)로부터 다른 모드(430)로 링크된다. 즉, 조건이 맞을 때 천이가 수행되며, 천이가 수행될 때의 연산, 함수호출, 이벤트 트리거 등의 액션(Action)으로 정의된다.The external transition may be indicated by the solid arrow 401. The external transition is linked from one mode 420 to another mode 430 when an external event is input. That is, a transition is performed when the condition is matched, and is defined as an action such as an operation when a transition is performed, a function call, and an event trigger.

내부 천이(internal transition)는 점선 화살표(402)로 표시될 수 있다. 내부 천이는, 현재 모드의 잔여 시간이 사라질 때 현재 모드(430)로부터 다른 모드(420)로 링크된다.The internal transition may be indicated by the dotted arrow 402. The internal transition is linked from the current mode 430 to the other mode 420 when the remaining time of the current mode disappears.

조건(conditions)은 유효한 천이를 명시하기 위한 이벤트들과 함께 결합되어 사용된다. 외부 천이 및 내부 천이는 브래킷(brackets) 내부의 조건 표현이 사실인지에 의존적이다. 이와 함께, 객체(440)는 객체의 멤버 데이터/함수(441)를 포함한다.Conditions are used in conjunction with events to specify a valid transition. External transitions and internal transitions are dependent on whether the conditional expression inside the brackets is true. At the same time, the object 440 includes the object data / function 441 of the object.

도 4b는 도 4a에 도시된 이산 사건 시스템 모델의 클래스 인터페이스에 대한 프로그래밍의 일예이다. 물론, 이러한 프로그래밍은 한 예시에 불과하며, 다른 프로그램 언어를 사용하여 작성하는 것도 가능하다. FIG. 4B is an example of programming for the class interface of the discrete event system model shown in FIG. 4A. Of course, such programming is merely an example, and it is possible to write using another programming language.

도 5a는 도 1에 도시된 연속 시간 시스템 모델(120)의 표기 방식을 보여주는 개념도이다. 도 5a를 참조하면, 외부 천이(external transition)는 실선 화살표(501)로 표시될 수 있다. 외부 천이는, 외부 이벤트가 입력될 때 하나의 모드(520)로부터 다른 모드(530)로 링크된다. 즉, 조건이 맞을 때 천이가 수행되며, 천이가 수행될 때의 연산, 함수호출, 이벤트 트리거 등의 액션(Action)으로 정의된다.FIG. 5A is a conceptual diagram showing the notation of the continuous-time system model 120 shown in FIG. Referring to FIG. 5A, an external transition may be indicated by a solid line arrow 501. The external transition is linked from one mode 520 to another mode 530 when an external event is input. That is, a transition is performed when the condition is matched, and is defined as an action such as an operation when a transition is performed, a function call, and an event trigger.

내부 천이(internal transition)는 점선 화살표(502)로 표시될 수 있다. 내부 천이는, 현재 모드의 잔여 시간이 사라질 때 현재 모드(530)로부터 다른 모드(520)로 링크된다.Internal transitions may be indicated by dashed arrows 502. The internal transition is linked from the current mode 530 to the other mode 520 when the remaining time of the current mode disappears.

조건(conditions)은 유효한 천이를 명시하기 위한 이벤트들과 함께 결합되어 사용된다. 외부 천이 및 내부 천이는 브래킷(brackets) 내부의 조건 표현이 사실인지에 의존적이다. 이와 함께, 객체(540)는 객체의 멤버 데이터/함수(541)를 포함한다. Conditions are used in conjunction with events to specify a valid transition. External transitions and internal transitions are dependent on whether the conditional expression inside the brackets is true. In addition, the object 540 includes the object data / function 541 of the object.

도 5b는 도 5a에 도시된 연속 시간 시스템 모델의 클래스 인터페이스에 대한 프로그래밍의 일예이다. 물론, 이러한 프로그래밍은 한 예시에 불과하며, 다른 프로그램 언어를 사용하여 작성하는 것도 가능하다. FIG. 5B is an example of programming for the class interface of the continuous-time system model shown in FIG. 5A. Of course, such programming is merely an example, and it is possible to write using another programming language.

도 6은 도 1에 도시된 결합 시스템 모델(130)의 표기 방식을 보여주는 개념도이다. 도 6을 참조하면, 도 6을 참조하면, 이산 시건 시스템 모델(110)이 제 1 이산 사건 시스템 모델(110-1)과 제 2 이산 사건 시스템 모델(110-2)로 구성된다.FIG. 6 is a conceptual diagram showing the notation system of the coupled system model 130 shown in FIG. Referring to FIG. 6, the discrete time system model 110 includes a first discrete event system model 110-1 and a second discrete event system model 110-2.

도 7은 도 7에 도시된 결합 시스템 모델의 클래스 인터페이스에 대한 프로그래밍의 일예이다. 물론, 이러한 프로그래밍은 한 예시에 불과하며, 다른 프로그램 언어를 사용하여 작성하는 것도 가능하다.FIG. 7 is an example of programming for the class interface of the coupled system model shown in FIG. Of course, such programming is merely an example, and it is possible to write using another programming language.

도 8은 일반적인 연속 시간 시스템을 상태 공간 표현 형태로 나타낸 개념도이다. 도 8을 참조하면, 상태변수와 천이함수를 중심으로 한 상태 공간 표현(State Space Representation)의 형태로 나타낼 수 있다. 8 is a conceptual diagram showing a general continuous time system in a state space representation form. Referring to FIG. 8, it can be expressed in the form of a state space representation based on state variables and transition functions.

물리 법칙(810)을 ODE(Ordinary Differential Equation)을 이용하여 미분 방적(820)으로 변환하고, 이를 상태-공간 폼(830)으로 변환한다. 이에 대하여는 널리 공지되어 있으므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.Transforms the physical law 810 into a differential spin 820 using ODE (Ordinary Differential Equation) and transforms it into a state-space form 830. This is widely known and will not be described further.

여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로서 구현될 수도 있음을 인식할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명확히 나타내기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들은 그들의 기능의 관점에서 일반적으로 상술되었다. Those skilled in the art will appreciate that the various illustrative logical blocks, and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein, may be implemented as electronic hardware, computer software, or combinations of both. To clearly illustrate this interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality.

그러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현될지는, 전체 시스템에 부과된 설계 제약들 및 특정한 애플리케이션에 의존한다. 당업자는, 각각의 특정한 애플리케이션에 대해 다양한 방식들로 그 설명된 기능을 구현할 수도 있지만, 그러한 구현 결정이 본 발명의 예시적인 실시형태들의 범위를 벗어나게 하는 것으로 해석되지는 않아야 한다.Whether such functionality is implemented as hardware or software depends upon the design constraints and specific applications imposed on the overall system. Skilled artisans may implement the described functionality in varying ways for each particular application, but such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the exemplary embodiments of the present invention.

여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은, 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그래밍가능한 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래밍가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 여기에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 그들의 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. The various illustrative logical blocks, modules, and circuits described in connection with the embodiments disclosed herein may be implemented or performed with a general purpose processor, a digital signal processor (DSP), an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array Or other programmable logic device, discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, or any combination thereof designed to perform the functions described herein.

범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안적으로, 그 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 결합, 예를 들어, DSP와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수도 있다.A general purpose processor may be a microprocessor, but, in the alternative, the processor may be any conventional processor, controller, microcontroller, or state machine. A processor may also be implemented as a combination of computing devices, e.g., a combination of a DSP and a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in conjunction with a DSP core, or any other such configuration.

여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은, 하드웨어에 직접, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은, 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 플래시 메모리, 판독 전용 메모리 (ROM), 전기적으로 프로그래밍가능한 ROM (EPROM), 전기적으로 소거가능한 프로그래밍가능 ROM (EEPROM), 레지스터들, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되어, 그 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있게 한다.The steps of a method or algorithm described in connection with the embodiments disclosed herein may be embodied directly in hardware, in a software module executed by a processor, or in a combination of the two. A software module may reside in a memory such as a random access memory (RAM), a flash memory, a read only memory (ROM), an electrically programmable ROM (EPROM), an electrically erasable programmable ROM (EEPROM), registers, CD-ROM, or any other form of storage medium known in the art. An exemplary storage medium is coupled to the processor such that the processor can read information from, and write information to, the storage medium.

대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기에 상주할 수도 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내의 별개의 컴포넌트들로서 상주할 수도 있다.Alternatively, the storage medium may be integral to the processor. The processor and the storage medium may reside in an ASIC. The ASIC may reside in a user terminal. Alternatively, the processor and the storage medium may reside as discrete components in a user terminal.

하나 이상의 예시적인 실시형태들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되면, 그 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상의 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 송신될 수도 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는, 일 장소로부터 또 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체 양자를 포함한다. 저장 매체는, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수도 있다. 제한이아닌 예로서, 그러한 컴퓨터-판독가능 매체는, RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 저장부, 자성 디스크 저장부 또는 다른 자성 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 운반 또는 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다.In one or more exemplary embodiments, the functions described may be implemented in hardware, software, firmware, or any combination thereof. When implemented in software, the functions may be stored or transmitted as one or more instructions or code on a computer-readable medium. The computer-readable medium includes both a communication medium and a computer storage medium, including any medium that facilitates transfer of a computer program from one place to another. The storage medium may be any available media that can be accessed by a computer. By way of example, and not limitation, such computer-readable media can be stored in RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage devices, And any other medium which can be used to carry or store the desired program code and which can be accessed by a computer.

또한, 임의의 접속이 컴퓨터-판독가능 매체로서 적절히 명칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 쌍, 디지털 가입자 라인 (DSL), 또는 적외선, 무선 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 송신되면, 그 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 쌍, DSL, 또는 적외선, 무선 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의 내에 포함된다. 여기에 사용된 바와 같이, 디스크 및 디스크 (disc) 는, 콤팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광 디스크, DVD (digital versatile disc), 플로피 디스크 및 블루-레이 디스크를 포함하며, 여기서, 디스크 (disk)들은 일반적으로 데이터를 자성적으로 재생하지만, 디스크 (disc) 는 레이저들을 이용하여 데이터를 광학적으로 재생한다. 또한, 상기의 조합들이 컴퓨터-판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.Also, any connection is properly termed a computer-readable medium. For example, if the software is transmitted from a web site, server, or other remote source using wireless technologies such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, digital subscriber line (DSL), or infrared, wireless and microwave, Wireless technologies such as cable, fiber optic cable, twisted pair, DSL, or infrared, radio, and microwave are included within the definition of media. As used herein, discs and discs include compact disc (CD), laser disc, optical disc, digital versatile disc (DVD), floppy disc and Blu-ray disc, ) Typically reproduce data autonomously, but discs use lasers to optically reproduce the data. Also, the above combinations should be included within the scope of computer-readable media.

110: 이산 사건 시스템 모델
120: 연속 시간 시스템 모델
130: 결합 시스템 모델
110: Discrete event system model
120: Continuous Time System Model
130: Coupled system model

Claims (11)

이산 사건 시스템 모델과 연속시간 시스템 모델간의 조립을 이용한 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법에 있어서,
초기화를 위한 초기 조건을 설정하는 초기화 단계;
초기 조건이 설정됨에 따라 다음 시간을 계산하는 다음 시간 계산 단계;
초기 조건이 설정됨에 따라 이벤트 블록 타입이 상기 연속 시간 시스템 모델 또는 상기 이산 사건 시스템 모델에 해당하는 지를 확인하는 모델 구별 단계;
확인 결과, 상기 연속 시간 시스템 모델에 해당하면 제로 크로싱이 검출되는 지에 따라 상기 다음 시간 계산 단계 또는 제로 크로싱의 검출 여부를 다시 확인하는 연속 시간 시스템 모델 수행 단계; 및
확인 결과, 상기 이산 사건 시스템 모델에 해당하면 내부상태 천이를 수행하고 시간 고등 요청(Time Advance Fcn Call)을 수행하여 상기 다음 시간 계산 단계를 수행하는 이산 사건 시스템 모델 수행 단계;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법.
A method for modeling and simulating a hybrid system using assembly between a discrete event system model and a continuous time system model,
An initialization step of setting an initial condition for initialization;
A next time calculation step of calculating the next time as the initial condition is set;
Determining whether the event block type corresponds to the continuous time system model or the discrete event system model according to the initial condition being set;
Determining whether the next time calculation step or the zero crossing is detected according to whether the zero crossing is detected in the continuous time system model; And
A discrete event system model execution step of performing an internal state transition and performing a time advance call (FTC) call according to the discrete event system model to perform the next time calculation step;
The method comprising the steps &lt; RTI ID = 0.0 &gt; of: &lt; / RTI &gt;
제 1 항에 있어서,
상기 하이브리드 시스템은, 상기 이산 사건 시스템 모델과 연속 시간 시스템 모델의 결합 시스템 모델인 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the hybrid system is a combined system model of the discrete event system model and the continuous time system model.
제 1 항에 있어서,
상기 연속 시간 시스템 모델은 연속 상태 변수의 변화가 이산 사건을 발생하도록 연속 시간 상태 변수의 변화를 확인하는 상태 조건 함수 및 발생한 이산 사건 상태 변수를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the continuous time system model includes a state condition function that identifies a change in a continuous time state variable such that a change in the continuous state variable causes a discrete event and a generated discrete event state variable that is generated for the modeling and simulation of the hybrid system. Way.
제 1 항에 있어서,
상기 이산 사건 시스템 모델은 이산 시간에서의 상태변화를 표현하기 위해 내부상태 천이 함수와 내부상태 천이 함수의 실행시점을 결정하는 시간 진행 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the discrete event system model includes an internal state transition function for expressing a state change at a discrete time and a time progress function for determining an execution time point of the internal state transition function. .
제 3 항에 있어서,
상기 연속시간시스템 모델은, 다음 수학적 명세 DESS Model=<Ucont, Ycont , Xcont, f, g, c, Xmode> (여기서, Ucont: 연속 입력변수의 집합; Ycont: 연속 출력변수의 집합; Xcont: 연속 상태변수의 집합; Xmode: 부분 연속 구간을 나타내는 이산상태변수의 집합; f: Xcont×Ucont → Xcont 연속 상태천이함수; g: Xcont×Ucont → Ycont: 연속 출력 함수; c: Xcont×Xmode → bool: 상태이벤트 조건함수)로 정의되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법.
The method of claim 3,
The continuous time system model is defined by the following mathematical specification DESS Model = <Ucont, Ycont, Xcont, f, g, c, Xmode> (where Ucont is a set of consecutive input variables; Ycont is a set of consecutive output variables; Xcont × Continuous state transition function g: Xcont × Ucont → Ycont: Continuous output function c: Xcont × Xmode → bool: State event condition function). &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt;
제 4 항에 있어서,
상기 이산 사건 시스템 모델은, DEVS Model=<Udisc, Ydisc ,Xdisc, δext, δint, λ, ta>(여기서, Udisc: 입력사건의 집합; Ydisc: 출력사건의 집합; Xdisc: 일련의 이산 상태 집합; δext: Q×Udisc → Xdisc : 외부 상태 천이 함수; Q = {(s,e)|s×S, 0≤e≤ta(s)}; s: 현재상태, e: 현재상태에 머문 시간; Q: 원자모델의 전체상태; λ: Xdisc → Ydisc: 출력 함수; δint: Xdisc → Xdisc : 내부상태 천이 함수; ta: Xdisc → R0,∞: 시간 진행 함수)로 정의되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법.
5. The method of claim 4,
The discrete event system model includes DEVS Model = Udisc, Ydisc, Xdisc, δext, δint, λ, ta (where Udisc is a set of input events; Ydisc is a set of output events; Xdisc is a set of discrete states; δext: Q × Udisc → Xdisc: External state transition function Q = {(s, e) | s × S, 0≤e≤ta (s) : Xdisc → Ydisc: output function; δint: Xdisc → Xdisc: internal state transition function; ta: Xdisc → R0, ∞: time progress function) And methods for simulations.
제 2 항에 있어서,
상기 하이브리드 시스템은 다음 수학적 명세 Hybrid Model=<U, Y, M, EIC, EOC, IC, SELECT>(여기서, U=Ucont∪Udisc : 이산사건, 연속 입력의 집합; Y=Ycont∪Ydisc : 이산사건, 연속 출력의 집합; M⊆DESS∪DEVS∪Hybrid: 내부 모델의 집합; EIC: 외부 입력 사건 연결 관계; EOC: 외부 출력 사건 연결 관계; IC: 내부사건 연결 관계; SELECT: 외부 입력 이벤트 처리에 대한 내부 모델 간의 우선순위 선택 함수)로 정의되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법.
3. The method of claim 2,
The hybrid system includes the following mathematical specification Hybrid Model = (U = Ucont∪Udisc: Discrete event, set of consecutive inputs; Y = Ycont∪Ydisc: Discrete event , EOC: external output event connection relation, IC: internal event connection relation, SELECT: external input event handling, EOC: external output event connection relation, IC: internal event connection relation, MISDES∪DEVS∪Hybrid: A priority selection function between the internal models). &Lt; Desc / Clms Page number 13 >
제 1 항에 있어서,
상기 다음 시간(next time) 계산은 연속 갱신 시간 간격 및 이산 갱신 시간 간격으로 이루어지며, 상기 이산 갱신 시간 간격마다 수개의 연속 갱신 시간 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the next time calculation is made of a continuous update time interval and a discrete update time interval and has a number of consecutive update time intervals for each of the discrete update time intervals.
제 1 항에 있어서,
상기 이산 사건 시스템 모델과 연속 시간 시스템의 그래픽 표기 방식을 이용하여 표현되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the discrete event system model is expressed using the discrete event system model and the graphical notation system of the continuous time system.
제 1 항에 있어서,
상기 내부상태 천이가 발생하면 연속적, 이산적 또는 기 설정된 시각에 상태 변이가 갱신되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법.
The method according to claim 1,
And when the internal state transition occurs, the state transition is updated continuously, discrete, or at a predetermined time.
이산 사건 시스템 모델과 연속시간 시스템 모델간의 조립을 이용한 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 장치에 있어서,
초기화를 위한 초기 조건을 설정하고, 초기 조건이 설정됨에 따라 다음 시간을 계산하고, 초기 조건이 설정됨에 따라 이벤트 블록 타입이 상기 연속 시간 시스템 모델 또는 상기 이산 사건 시스템 모델에 해당하는 지를 확인하며,
확인 결과, 상기 연속 시간 시스템 모델에 해당하면 상기 연속 시간 시스템 모델이 제로 크로싱이 검출되는 지에 따라 상기 다음 시간 계산 단계 또는 제로 크로싱의 검출 여부를 다시 확인하며,
확인 결과, 상기 이산 사건 시스템 모델에 해당하면 상기 이산 사건 시스템 모델이 내부상태 천이를 수행하고 시간 고등 요청(Time Advance Fcn Call)을 수행하여 상기 다음 시간 계산을 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 장치.
1. An apparatus for modeling and simulating a hybrid system using assembly between a discrete event system model and a continuous time system model,
Determining whether the event block type corresponds to the continuous time system model or the discrete event system model when the initial condition is set,
If it is determined that the continuous time system model corresponds to the continuous time system model, the continuous time system model may again check whether the next time calculation step or the zero crossing is detected,
If it is determined that the discrete event system model corresponds to the discrete event system model, the discrete event system model performs an internal state transition and performs a time advance Fcn call to perform the next time calculation. And apparatus for simulation.
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