Prof. Dr.-Ing. Oliver Sawodny Prof. Dr.-Ing. Cristina Tarín Spezialisierungsfach Systemdynamik

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2 Modul Systemdynamik Elektrische Signalverarbeitung Systemdynamische Grundlagen der Medizintechnik Dynamik ereignisdiskreter Systeme Dynamische Filterverfahren Echtzeitdatenverarbeitung Messtechnik in der Automatisierungstechnik Praktikum Systemdynamik Modellierung und Identifikation dynamischer Systeme Flache Systeme Dynamik verteiltparametrischer Systeme Numerische Methoden der Optimierung und optimalen Steuerung Objektorientierte Modellierung uns Simulation Prozessführung in der Verfahrenstechnik Introduction to systems biology Systems theory in systems biology Modellierung und Simulation in der Systembiologie Universität Stuttgart Institut für Systemdynamik Cristina Tarín 2

3 Basiskompetenzen aus dem Grundstudium Höhere Mathematik 1 und 2 Lineare Algebra Differential- und Integralrechnung für Funktionen einer Veränderlichen Differentialrechnung für Funktionen von mehreren Veränderlichen Kurvenintegrale Einführung in die Elektrotechnik 1 und 2 Elektrischer Gleichstrom und elektrische und magnetische Felder Wechselstrom Halbleiterelektronik und Digitalelektronik Elektronik für Sensorik und Aktorik Elektrische Maschinen Systemdynamische Grundlagen der Regelungstechnik Fourier-Reihe und Fourier-Transformation Laplace-Transformation Testsignale und Blockdiagramme Zustandsraumdarstellung Universität Stuttgart Institut für Systemdynamik Cristina Tarín 3

4 Methodik Problemformulierung Analyse/Synthese Modellbildung Parameteridentifikation Modell Modellvalidierung Numerik/Programmierung Simulation Regelungssynthese Programmverifikation Parameter/ Eingangsvariation Regelungsergebnis Universität Stuttgart Institut für Systemdynamik Cristina Tarín 4

Modellierung und Simulationstechnik Modelle zur Erklärung von physiologischen Vorgängen und Krankheiten Krankheitsverläufe, Stoffwechsel, Alterung, Verletzung, Heilung

5 Modellierung und Simulationstechnik Modelle zur Erklärung von physiologischen Vorgängen und Krankheiten Krankheitsverläufe, Stoffwechsel, Alterung, Verletzung, Heilung Simulationssysteme zur Planung und Training von Therapien Virtueller Patient zur Schulung und Therapieoptimierung Universität Stuttgart Institut für Systemdynamik Cristina Tarín 5

6 Chirurgische Navigation Präoperative Bilddaten Absolut Positionierung Telemanipulationssysteme Robotergestützte Behandlung Inertial Navigation Positions Sensor Fusion Laparoskopische Bilddaten Chirurgisches Navigationssystem unter Einsatz von Positions und Bilddatenfusion Universität Stuttgart Institut für Systemdynamik Cristina Tarín 6

7 Sensorik (3D) Sensorik Konstitutives Modell Datenbank Präoperative Daten Haptisches Feedback 1. Klassifikation 2. Segmentierung Gerätenavigation σ, Δl /l, E Universität Stuttgart Institut für Systemdynamik Cristina Tarín 7

8 Systembiologie Dynamische Modelle für intrazelluläre Prozesse Signal-Transduktion und Metabolismus Modelle für den Metabolismus von Rhodospirilum rubrum Evolutive Adaptation von E.Coli Modelle für die Signalverläufe in Leberzellen Universität Stuttgart Institut für Systemdynamik Cristina Tarín 8

9 Adaptive Optik Regelalgorithmen für Nanopositioniermaschine Multiskaliges Meß- und Prüfsystem mit optischem Sensorkopf Regelung in der adaptiven Optik Konfigurierung der Regelung und aufgabenangepasste Trajektoriengenerierung Universität Stuttgart Institut für Systemdynamik Cristina Tarín 9

10 Mechatronische Systeme Steuerung und Regelung hydraulischer und pneumatischer Aktuatoren Energieeffizienz in der Pneumatik Drucklufterzeugung und Verteilung Optimale Betriebsstrategien für hydraulische Hybridfahrzeuge Steuerstrategien und Auslegungstools? Universität Stuttgart Institut für Systemdynamik Cristina Tarín 10

11 Mechatronische Systeme Universität Stuttgart Institut für Systemdynamik Cristina Tarín 11

12 Systemdynamik Universität Stuttgart Institut für Systemdynamik Cristina Tarín 12

Cristina Tarín Spezialisierungsfach Systemdynamik Universität Stuttgart

13 Institut für Systemdynamik Vielen Dank! Prof. Dr.-Ing. Oliver Sawodny Prof. Dr.-Ing. Cristina Tarín Spezialisierungsfach Systemdynamik Universität Stuttgart Institut für Systemdynamik Waldburgstr. 17/19 (1. OG) D Stuttgart Universität Stuttgart Institut für Systemdynamik Cristina Tarín 13

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