Webmaster des IRT
SekretariatWintersemester 2003/2004
Mittwoch, 11. Februar 2004, 17:00 Uhr
Anatomie eines Beatmungsgerätes
Prof. Dr. med. Ralf Kuhlen
Klinik für Anästhesie, Universitätsklinikum Aachen
Kurzfassung:
Wie kaum ein anderes medizintechnisches Verfahren ist die maschinelle Beatmung mit der Entwicklung der modernen Intensivmedizin verknüpft. Ihre Notwendigkeit begründet häufig die Aufnahme eines Patienten auf die Intensivstation und die Möglichkeit zur Durchführung der maschinellen Beatmung ist das wohl unstrittigste Kriterium zur eigentlichen Definition einer Intensivstationen.
Im Laufe der Jahre haben wir gelernt, dass die maschinelle Beatmung als ohne Zweifel lebensrettende Therapie allerdings mit wesentlichen Risiken und Nebenwirkungen behaftet ist, die ihrerseits die Prognose beatmungspflichtiger Patienten bestimmen können. Insofern ist es für die moderne Intensivmedizin von essentieller Bedeutung die verschiedenen Techniken der Beatmung richtig zu verstehen und ihre klinischen Wirkungen zu untersuchen. Dieses Verständnis wird aber nicht zuletzt deshalb erschwert, da der technische Fortschritt gerade auf dem Gebiet moderner, Mikroprozessor gesteuerter Beatmungsgeräte so schnell ist, dass es unmöglich erscheint, alle Neuerungen mit Hinblick auf ihre klinische Wertigkeit fundiert einzuordnen. Insofern ist es von ebenso entscheidender Bedeutung, dass bei der Weiterentwicklung von Beatmungstechnologie ein fundiertes Verständnis der klinischen Probleme Eingang findet.
In diesem Vortrag soll versucht werden, eine Brücke zu schlagen, zwischen den technischen Möglichkeiten und deren klinischer Anwendung von Beatmungstechnologie, um hiervon ausgehend einen Ausblick auf mögliche Aspekte gemeinsamer Ziele der technologischen und klinischen Entwicklung auf diesem Gebiet zu geben.
Mittwoch, 28. Januar 2004, 17:00 Uhr
Regelkreisüberwachung- Bedeutung und Randbedingungen im industriellen Umfeld
Dr.-Ing. Gerhard Nöth
Bayer AG Leverkusen
Kurzfassung:
Die Überwachung von Regelkreisen gewinnt zunehmend an industriellem und auch akademischem Interesse. Die vielfältigen Gründe sollen an Beispielen erläutert werden. Treibende Kräfte für Regelkreisüberwachung sind verschiedene Punkte:
- Viele Anlagen sind aufgrund von energetischen und stofflichen Verkopplungen kaum mehr ohne Regelungen zu fahren.
- Abweichungen von Optimalpunkten bedeuten oft Verschmutzungen und zusätzliche Stillstandszeiten bzw. erhöhten Reinigungsaufwand.
- Ein wesentlicher Aspekt ist die zunehmende Nutzung von Informationssystemen, die Meldungen und Prozesssignale vergleichbar und darstellbar machen. Die systematische Auswertung von komprimierten Zeitsignalen (um möglichst lange Zeiträume speichern zu können) ohne Verwendung statistischer Kenngrößen ist nicht besonders erfolgreich. Signale in Regelkreisen sind deutlich korreliert und widersetzen sich so der rein visuellen Betrachtung.
Der Vortrag erläutert, wie entsprechende Methodiken zur Regelkreisüberwachung in das industrielle Umfeld eingebunden werden können. Auf methodische Defizite soll ebenfalls eingegangen werden.
Mittwoch, 10. Dezember 2003, 17:00 Uhr
Das regelungstechnische Konzept der "Fliegenden Simulation"
Theorie - praktische Umsetzung – Projekterfahrung
Dipl.-Ing. J.-Michael Bauschat
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Flugsystemtechnik, Braunschweig
Kurzfassung:
Die Technik der „Fliegenden Simulation“ oder auch „In-Flight Simulation“ erlaubt es, die Dynamik eines in Echtzeit simulierten Flugzeugs einem realen und geeignet ausgerüsteten Versuchflugzeug aufzuprägen. Der Effekt ist, dass sich das Flugverhalten des realen Flugzeugs dem Piloten so darstellt, dass er das Gefühl hat den simulierten Flieger zu steuern. So kann z.B. ein neuer Flugzeugentwurf oder der Einfluss neuer Flugregelungsansätze unter realen Bedingungen erprobt werden, bevor annähernd Serienreife erlangt ist. Das DLR-Institut für Flugsystemtechnik schaut bezüglich dieser Flugversuchstechnik auf eine mehr als dreißigjährige Erfahrung zurück.
Ziel dieses Vortrags ist es:
- die Theorie der Flugregelungstechnik, die „Fliegende Simulation“ möglich macht, vorzustellen. Es wird hier ein sogenanntes Modellfolgesystem eingesetzt. Zudem werden die für diese Technik erforderlichen Voraussetzungen beschrieben.
- am Beispiel des DLR-Flugversuchsträgers ATTAS (Advanced Technologies Testing Aircraft System) wird gezeigt, wie die Idee der Modellfolge konkret umgesetzt und angewandt wird. Diese Umsetzung umfasst sowohl lineare als auch vollständig nichtlineare Ansätze. Flugversuchsdaten illustrieren die erzielte sogenannte „Modellfolgegüte“.
- Die „Fliegende Simulation“ wurde bei zahlreichen Forschungs- und Industrieprojekten erfolgreich eingesetzt. Ausgewählte sehr interessante Projekte werden vorgestellt.
Mittwoch, 19. November 2003, 17:00 Uhr
Modernisierung eines Warmwalzwerkes - Automatisierung zur Erzeugung neuartiger Stahlsorten
Dr.-Ing. Olaf Jepsen
SMS Demag AG, Mechatronics / Technology Control Systems, Hilchenbach
Kurzfassung:
Im Rahmen der umfangreichen Modernisierung eines Warmwalzwerkes ist die Automatisierung erneuert worden. Vom Ofen, über eine Stauchpresse und ein Vorgerüst bis zur 7-grüstigen Walzstraße sind alle Systeme von der Basisautomatisierung bis zu den Prozessmodellen ersetzt worden. In der neuen Automatisierung wird in besonderem Maße die Erzeugung von neuartigen Stahlsorten berücksichtigt. Dazu gehören vor allem mikrolegierte Stähle, die wegen ihrer genau auf den Anwendungsfall einstellbaren Eigenschaften zunehmend in der Automobilindustrie eingesetzt werden. Die Erzeugung und das Walzen dieser Stahlsorten stellt hohe Anforderungen an die Prozessmodelle sowie die Prozessführung und die damit verbundenen Regelungen.
Mittwoch, 08. Oktober 2003, 17:00 Uhr
Digitale Multiraten Regelung mechatronischer Systeme
Dipl.-Ing. Jürgen Winkelhake
Institut für Elektrische Informationstechnik, Clausthal-Zellerfeld
Kurzfassung:
Die große Mehrzahl technischer Regelungen wird heute digital mit Mikrocontrollern oder Digitalen Signal Prozessoren (DSPs) realisiert. Vielerlei Gründe können hierfür genannt werden, die gemeinsam erst eine sinnvolle und praxistaugliche Anwendung moderner Regelungstheorien ermöglichten und die Regelung komplexer Mehrgrößensysteme auf den Weg zum Stand der Technik brachten. Um diese Entwicklung weiter zu fördern, ist es erforderlich, die Effizienz der digitalen Regelungen hinsichtlich Rechenzeitbedarf und Flexibilität bei der Synthese und Implementierung zu verbessern. Ein wichtiger Schritt hierbei stellt die analytisch geschlossene Behandlung mehrerer Abtastzeiten in einem Regelkreis, sogenannte Multiratenregelungen, dar. Dem Entwickler wird damit die Möglichkeit gegeben, verschiedene Abtast- und Haltevorgänge explizit und flexibel beim Entwurf zu berücksichtigen und damit die Effizienz der Regelung zu verbessern. Die Anwendbarkeit und Leistungsfähigkeit des Multiratenansatzes wird am Beispiel des elektronischen Gaspedals (E-GAS), einer Großserienkomponente aus dem Bereich Automotive, anschaulich erläutert und mit bekannten Verfahren verglichen.
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