Prof. Dr.-Ing. Rolf Findeisen

Institut für Automatisierungstechnik (IFAT)
Chair of Systems Theory and Automatic Control
,   vCard
Projects

Completed projects

Mathematisches Komplexitätsreduktion (GRK 2297/1)
Duration: 01.04.2017 bis 30.09.2021

Das Projekt wird von den genannten Principal Investigators getragen. Diese sind den Instituten für Mathematische Optimierung (Averkov, Kaibel, Sager), für Algebra und Geometrie (Kahle, Nill, Pott), für Mathematische Stochastik (Kirch, Schwabe) und für Analysis und Numerik (Benner) der Fakultät zugeordnet. Benner ist zudem Direktor des Max-Planck Institutes für Dynamik komplexer technischer Systeme. Die Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik ist über Findeisen beteiligt.

Im Kontext des vorgeschlagenen Graduiertenkollegs (GK) verstehen wir Komplexität als eine intrinsische Eigenschaft, die einen mathematischen Zugang zu einem Problem auf drei Ebenen erschwert. Diese Ebenen sind eine angemessene mathematische Darstellung eines realen Problems, die Erkenntnis fundamentaler Eigenschaften und Strukturen mathematischer Objekte und das algorithmische Lösen einer mathematischen Problemstellung. Wir bezeichnen alle Ansätze, die systematisch auf einer dieser drei Ebenen zu einer zumindest partiellen Verbesserung führen, als mathematische Komplexitätsreduktion.

Für viele mathematische Fragestellungen sind Approximation und Dimensionsreduktion die wichtigsten Werkzeuge auf dem Weg zu einer vereinfachten Darstellung und Rechenzeitgewinnen. Wir sehen die Komplexitätsreduktionin einem allgemeineren Sinne und werden zusätzlich auch Liftings in höherdimensionale Räume und den Einfluss der Kosten von Datenerhebungen systematisch untersuchen. Unsere Forschungsziele sind die Entwicklung von mathematischer Theorie und Algorithmen sowie die Identifikation relevanter Problemklassen und möglicher Strukturausnutzung im Fokus der oben beschriebenen Komplexitätsreduktion.

Unsere Vision ist ein umfassendes Lehr- und Forschungsprogramm, das auf geometrischen, algebraischen, stochastischen und analytischen Ansätzen beruht und durch effiziente numerische Implementierungen komplementiert wird. Die Doktorandinnen und Doktoranden werden an einem maßgeschneiderten Ausbildungsprogramm teilnehmen. Dieses enthält unter anderem Kompaktkurse, ein wöchentliches Seminar und ermutigt zu einer frühzeitigen Integration in die wissenschaftliche Community. Wir erwarten, dass das GK als ein Katalysator zur Etablierung dieser erfolgreichen DFG-Ausbildungskonzepte an der Fakultät für Mathematik dienen und zudem helfen wird, die Gleichstellungssituation zu verbessern.

Die Komplexitätsreduktion ist ein elementarer Aspekt der wissenschaftlichen Hintergründe der beteiligten Wissenschaftler. Die Kombination von Expertisen unterschiedlicher mathematischer Bereiche gibt dem GK ein Alleinstellungsmerkmal mit großen Chancen für wissenschaftliche Durchbrüche. Das GK wird Anknüpfungspunkte an zwei Fakultäten der OVGU, an ein Max Planck Institut und mehrere nationale und internationale Forschungsaktivitäten in verschiedenen wissenschaftlichen Communities haben. Die Studierenden im GK werden in einer Fülle von mathematischen Methoden und Konzepten ausgebildet und erlangen dadurch die Fähigkeit, herausfordernde Aufgaben zu lösen. Wir erwarten Erfolge in der Forschung und in der Ausbildung der nächsten Generation führender Wissenschaftler in Akademia und Industrie.

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JaK-Sys: Quantitative Modellierung und Analyse von dysbalancierter Signaltransduktion durch JAK2-V617F basierend auf qualitativen Daten
Duration: 01.01.2013 bis 30.12.2015

Ziel des Forschungsprojektes JAK-Sys ist es, ein besseres Verständnis über die Entstehung von myeloproliferativen Neoplasien (MPN) zu gewinnen und neue Therapieansätze zu identifizieren. Viele molekulare Mechanismen und unterschiedliche Signalwege sind an der Entstehung von MPN Krankheiten beteiligt. Der Schwerpunkt des Projektes liegt auf dem Verständnis der pathogenetischen Rolle einer konstitutiv aktiven Mutanten der Janus-Kinase 2 (JAK2). Die aktivierende JAK2-V617F Mutation wird in 95% der Patienten mit Polycythaemia vera (PV) gefunden, in etwa 50% der Patienten mit essenzieller Thrombozythämie (ET) oder primärer Myelofibrose (PMF) und seltener in anderen myeloischen Erkrankungen. Somit bilden mutierte JAK2 und ihre spezifischen Signalwege attraktive therapeutische Ziele für MPN Patienten. Das derzeitige Wissen zu den molekularen Mechanismen und die durch die JAK2-V617F- Mutation resultierende Deregulation ist nur sehr unvollständig. Um das komplexe Zusammenspiel der vielen Signal- und Einflussfaktoren zu verstehen, sind ausschließlich biologische Methoden und Experimente nicht ausreichend. Gründe hierfür sind die Komplexität der Signalwege und die unterschiedliche Art und Qualität der biologischen und experimentellen Daten. Der Ansatz dieses Projektes ist es, qualitative und quantitative Modellierungsansätze zu kombinieren und modellgetrieben Experimente durchzuführen. Mit diesem innovativen Ansatz wollen wir: 1) die Dynamik und die Mechanismen der JAK2-V617F-abhängigen deregulierte Signalwege untersuchen und 2)geeignete Strategien für die therapeutische Intervention bei myeloproliferativen Neoplasien identifizieren. In den letzten Jahren wurden bereits mehrere kleinere dynamische Teilmodelle zu den JAK- Signalwegen veröffentlicht. Die Untersuchung dieser Modelle und deren Aussagekraft im Zusammenhang mit MPN ist jedoch sehr beschränkt. Die Gründe dafür sind, dass diese Modelle nicht alle wichtigen Komponenten und Interaktionen enthalten, die erforderlich sind, um das JAK2-V617F-bedingte anormale Regulationsverhalten zu erklären und vorherzusagen. Darüber hinaus gibt es für die meisten Komponenten, Interaktionen und Prozesses des Netzwerks nur qualitative experimentelle und biologische Daten. Um das feine Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten und Interaktionen zu verstehen, sind jedoch quantitative Daten und neue Modellierungsansätze notwendig. Um die MPN zu analysieren, werden in diesem Projekt neue Methoden aus der Systemtheorie und der „Computational Systems Biology“ kombiniert und weiterentwickelt. Im Zentrum stehen hierbei Methoden, die es erlauben, qualitativen, semi-quantitative und unsichere Daten direkt zu berücksichtigen. Qualitative Modellierungsansätze (basierend z.B. auf logischen Modellen oder Interaktionsgraphen) sowie Ansätze zur quantitativen Modellierung (basierend z.B. auf gewöhnlichen Differentialgleichungen) werden in innovativer Art und Weise kombiniert, um die bei der MPN relevanten Signalprozesse zu beschreiben und aus verschiedenen Perspektiven und Abstraktionen zu studieren. Darüber hinaus wird das Ziel verfolgt, Beziehungen zwischen qualitativen/diskreten und kontinuierlichen Modellbeschreibungen zu finden. Dieses soll erreicht werden, indem Methoden entwickelt werden, die semi-quantitative Vorhersagen mittels qualitativen Modellen sowie semi-qualitative Voraussagen mittels quantitativen Modellen erlauben.

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Advanced Factory Control
Duration: 01.10.2012 bis 30.09.2015

Für eine nachhaltige und signifikante Steigerung der Produktivität und Flexibilität in Produktionsprozessen ist zwingend die Repräsentation von Modellen,  Unsicherheiten und Störungen notwendig. Basierend auf diesen Repräsentationen kann dann eine Adaptation an aktuelle Fertigungsbedingungen und Störungen, sowie eine Prozessoptimierung durchgeführt werden.   Im Rahmen dieses Forschungsprojekts werden optimierungs- und mengenbasierten Verfahren und Software zur Repräsentation von Modellen, Unsicherheiten und Störungen sowie zur Prozessoptimierung und Erkennung von Fehlern für Produktionsprozesse entwickelt, welche garantierte Aussagen erlauben und echtzeitfähig sind.

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Advanced Battery Control and Estimation
Duration: 01.01.2010 bis 31.12.2014

There is a strong need for advanced control meth- ods in battery management systems, especially in the plug-in hybrid and electric vehicles sector, due to cost and safety issues of new high-power battery packs and high-energy cell design. Limitations in computational speed and available memory require the use of very simple battery models and basic control algorithms, which in turn result in suboptimal utilization of the battery. This work investigates the possible use of optimal control and estimation strategies for Li-Ion batteries using first principle models.

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Effiziente robuste nichtlineare prädiktive Regelung mit Stabilitäts- und Lösbarkeitsgarantie unter Betrachtung verschiedener Zeitintervalle
Duration: 01.01.2012 bis 31.12.2014

In den letzten Jahrzehnten gab es außergewöhnliche Fortschritte sowohl in theoretischen als auch in anwendungsbezogenen Fragestellungen im Bereich der prädiktiven Regelung. Zum jetzigen Zeitpunkt gilt die prädiktive Regelung als eines der vielversprechensten Verfahren um komplexe, nichtlineare Prozesse unter Berücksichtigung von Beschränkungen zu regeln. Jedoch gibt es bis heute noch keine befriedigenden, theoretisch fundierten prädiktiven Regelung die robust Stabilität garantieren und praktisch einsetzbar sind. Die Gründe hierfür sind zahlreich, oftmals ist die Lösung des resultierenden Optimierungs-problems in Echtzeit nicht möglich, oder die Ansätze führen zu einem erheblich konservativem Verhalten.

Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, neuartige Methoden für den Entwurf von robusten, nichtlinearen prädiktiven Reglern zu entwickeln, die sowohl Stabilität garantieren als auch vorhandene Beschränkungen explizit bercksichtigen können. Weiterhin sollen die Verfahren keinen zu hohen Rechenaufwand aufweisen und nicht zu konservativ sein. Basis zur Lösung dieser Frage-stellungen ist ein innovativer Lösungsansatz, in dem das ursprüngliche robuste Optimierungsproblem in über die Zeitachse verteilte, leichter zu lösende robuste Teilprobleme zerlegt wird. Aufgrund der Struktur der Teilprobleme, ist es möglich, diese zu jedem Zeitpunkt effizient und parallel zu lösen. Stabilität und die Erfüllung der Beschränkungen, sowie das Erreichen einer möglichst optimalen Lösung wird durch geeignete Koppelbedingungen garantiert. Möglichen Einschränkungen in der Regelgüte soll mit Hilfe verschiedener Störgrößenbeschreibungen und durch die Betrachtung von Ereignissbäumen entgegengewirkt werden.

Das resultierende prädiktive Regelungsverfahren wird effizient implementierbar sein, sowie einen guten Kompromiss aus Effizienz, Störgrößenunterdrückung und dem notwendige Rechenaufwand aufweisen. Somit hat das entwickelte pädiktive Regelungs-verfahren das Potential heutige robuste pädiktive Regelungsverfahren, die sich nicht praktisch einsetzen lassen, zu ersetzen.

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Set-Based Approaches for Battery Systems
Duration: 01.01.2012 bis 30.12.2014

There is a strong need for advanced control meth- ods in battery management systems, especially in the plug-in hybrid and electric vehicles sector, due to cost and safety issues of new high-power battery packs and high-energy cell design. Limitations in computational speed and available memory require the use of very simple battery models and basic control algorithms, which in turn result in suboptimal utilization of the battery. This work investigates the possible use of set-based approaches for state estimation and the surveillance of the state of health of Li-Ion batteries.

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Fault Detection of Hydraulic Systems
Duration: 01.06.2011 bis 30.05.2014

In technischen Prozessen sind Parameter, wie zum Beispiel Reibkoeffizienten mechani- scher Baugruppen oft nicht exakt bekannt, sondern durch die Angabe eines Bereiches  beschrieben, in dem die Werte der Parameter liegen. Für die modellbasierte Regelung und die Fehlerdiagnose  ist eine möglichst exakte Modellierung von grundlegender Bedeutung. Dafür ist, neben dem qualitativen Wissen der physikalischen Systemzusammenhänge auch die Kenntnis über reale Parameterwerte notwendig. Zur Ermittlung von Parametern aus Messwerten dienen Methoden der Parameterschätzung (oder auch Systemidentifikation), wie zum Beispiel optimierungsbasierte oder mengenbasierte Verfahren. Im Rahmen des Forschungsprojekts sollen Methodik zur Parameterschätzung und Fehlerdetektion für hydraulische Axialkolbenmaschinen entwickelt werden.

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Entwicklung dezentraler asynchroner prädiktiver Regelungsverfahren für digital vernetzte Systeme (ASYPRED-DEZYPRED)
Duration: 01.01.2011 bis 31.12.2013

Aufgrund der Fortschritte im Bereich der Informationstechnologie bestehen heutige Regelungsstrukturen für komplexe Systeme oftmals aus einer Reihe von Einzelregelkreisen, welche durch Informationsnetzwerke verkoppelt sind. Beispiele hierfür sind komplexe chemische Anlagen, deren Anlagenkomponenten oftmals getrennt geregelt und betrieben werden, aber über ein Kommunikationsnetz Informationen austauschen können; Schwärme von Mobilfunkrobotern oder autonomen Objekten (Fahrzeugen, Drohnen), die - obwohl einzeln geregelt - ein gemeinsames Ziel erreichen sollen; Windparks, bei denen die Windturbinen getrennt geregelt und zugleich miteinander vernetzt werden, um auf Störungen schneller reagieren zu können. Diesen vielfältigen anwendungsgetriebenen Herausforderungen steht nur eine überschaubare Anzahl existierender, methodisch fundierter Strategien für den Reglerentwurf und die Analyse komplexer, gekoppelter und über Informationsnetzwerke interagierender Systeme gegenüber.

Ziel des vorliegenden interdisziplinären Kooperationsprojektes ist es, basierend auf den Ergebnissen der ersten Antragsperiode neue dezentrale, prädiktive Regelungsverfahren zu entwerfen. Die einzelnen Regelkreise sollen hierbei nur Informationen ihres eigenen Teilsystems sowie Informationen ihrer "Nachbarsysteme\ verwenden. Im Mittelpunkt steht, neben garantierter Stabilität und möglichst hoher Regelgüte, die Abschätzung des für das Erreichen der Regelziele notwendigen Informationsaustauschs. Weiterhin soll untersucht werden, ob und wie es möglich ist, ohne Verlust der Stabilität und bei garantierter Erreichung des Gesamtziels auf
Beschränkungen und Änderungen in der Informations- und Verkopplungsstruktur zwischen den einzelnen Subsystemen zu reagieren.

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Modellierung, Analyse und optimale Ladestrategien für Lithium Ionen Batterien
Duration: 01.06.2009 bis 31.12.2013

Today s Li-ion batteries for hybrid and electric vehicles face serious challenges in meeting lifetime requirements. The objective of this project is to develop new  electrochemical models that describe the dynamic behavior and aging of Li-ion batteries. Based on these models obeservers are designed that allow to estimate the state of charge, as well as the aging state of the batterie. Utilizing the derived models and observers, furthermore, optimal charging strategies for the batterie should be obtained.

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Parameteridentifikation, Modellverifikation und Experiment Design biochemischer Reaktionsnetzwerke
Duration: 01.12.2009 bis 31.12.2013

Current approaches to parameter estimation and model invalidation are often inappropriate for biochemical reaction networks. This is because often only noisy measurements and sparse experimental data is available, and since this does not take the special structure of biochemical reaction networks into account.
In the frame of this project net theoretical methods for  model invalidity and parameter estimation, as well as experimental design for biochemical reaction networks are developed.

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Pfadverfolgung und Optimierende Regelung Nichtlinearer Systeme
Duration: 01.12.2009 bis 30.12.2013

Viele praktische Regelungsaufgaben verlangen nicht die Stabilisierung eines festen (vorgegebenen) Arbeitspunkts, sondern den Entwurf einer Regelung, welcher eine gegebene Gütefunktion optimiert oder das System einer zeitlich oder räumlich vorgegebenen Trajektorie folgen lässt. Erschwerden kommt oftmals hinzu, dass Beschränkungen an die auftretenden Prozessgrößen strikt eingehalten werden müssen, und dass oftmals erhebliche Störungen auf das System einwirken. Im Augenblick gibt es kaum geeigneten Regelungsverfahren zur strukturierten Lösung dieser Problemstellung. Daneben sind Fragen der Art der zu betrachtenden Stabilität sowie Robustheit bei sich ständig ändernden Regelzielen bisher nur wenig betrachtet worden. Im Rahmen dieser Arbeit sollen geeignete Verfahren und Methoden zur Lösung dieser Fragestellung mit Hilfe optimierungsbasierter Regelungsverfahren entwickelt und sowohl auf Probleme aus der Prozessführung als auch zur Regelung schneller mechatronischer Systeme angewendet werden.

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Regelung schneller mechatronischer Systeme unter Beschränkungen
Duration: 01.12.2008 bis 01.12.2013

Viele mechatronische Systeme sind stark nichtlinear und unterliegen Begrenzungen an die Zustands- und Eingangsgrößen. Im Rahmen dieses Projekts werden optimierungsbasierte Regelungsverfahren und Methoden entwickelt, welche sich auf schnelle mechatronische Systeme anwenden lassen und diese Beschränkungen berücksichtigen. Hierbei werden systemtheoretische Ansätze mit geeigneten numerischen Methoden kombiniert.

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Entwicklung asynchroner prädikativer Regelungsverfahren für digital vernetzte Systeme
Duration: 01.12.2009 bis 01.11.2013

Ziel des vorliegenden interdisziplinären Kooperationsprojekts ist die Entwicklung innovativer asynchroner prädiktiver Regelungsverfahren für nichtlineare Systeme unter direkter Berücksichtigung nichtdeterministischer Netzwerke zur Informationsübertragung. Insbesondere sollen Verfahren entwickelt und analysiert werden, mit denen Stabilität des geschlossenen Kreises trotz auftretender variabler Verzögerungen und möglicher Paketverluste rigoros garantiert werden kann. Daneben soll untersucht werden, wie mit Hilfe prädiktiver Methoden der Datenaustausch zwischen Regler, Sensor und Stellglied minimiert werden kann. Prädiktive Regelungsverfahren sind für die Betrachtung von Verzögerungen und Paketverlusten hervorragend geeignet, da sie, wie in diesem Antrag vorgeschlagen a) eine explizite Betrachtung der auftretenden asynchronen Strukturen erlauben und b) eine "Kompensation" der auftretenden Verzögerungen/Paketverluste im Rahmen der durchgeführten Prädiktion zur Stellsignalbestimmung erlauben. Die zu entwickelnden Regelungsverfahren sollen ähnlich universell einsetzbar sein wie traditionelle prädiktive Regelungsverfahren, und die asynchrone Struktur des digitalen Netzwerks bereits in der Entwurfsphase einbeziehen.

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Analysis and Modeling of Multisite Posphorylation Processes
Duration: 01.12.2008 bis 30.06.2013

Multisite phosphorylation is an important process in cellular information processing. It is known that mathematical models derived from this process can exhibit all sorts of complex dynamical behaviour (bistability, limit cycles, . . . ), where, in the context of information processing, bistability is arguably of greatest importance. In the frame of this project the bistability of multisite phosphorylation is modeled, examined, and experimentaly verified.

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Systems Biology for tissue engineering of mesenchymal stem cells: Integrating novel experimental methods and mathematical models. Subproject
Duration: 01.07.2009 bis 30.06.2012

The project addresses the development and integration of new experimental and theoretical tools to elucidate and consequently predict quantitatively mechanisms of adult stem cell differentiation subject to mechanical, biochemical and physical stimuli of the matrix. The ultimate aim is to apply the generated knowledge and established tools for tissue engineering of human mesenchymal stem cells (MSC) as a source for cartilage and bone replacement in regenerative medicine.
The project will combine High Throughput Screen (HTS) quantitative experimental methods, advanced material science technologies and high end tissue engineering with systems theory, mathematical modelling, continuum biomechanics and molecular simulation. The mathematical models of the signal pathways and the advanced continuum models that render the anisotropic mechanical force distributions impacting on the differentiating cells during tissue formation will provide a basis to guide and complement the experimental strategies. For this purpose new experimental methods will be developed for delivering the large data sets which will correlate defined extracellular biochemical and mechanical signals presented to MSC with responses of MSC in a quantitative manner. Therefore, a particular focus will be on the design of an extracellular environment which mimics the physiological context of stem cell renewal and differentiation systematically on the basis of cell biochips. The Biochips will be combined with optical microscopy for automated High-Throughput-Screens (HTS) of cell responses to systematically variation in presentation of biochemical and mechanical signals to cells. The obtained data sets will be the bases for identifying and finally predicting cell signalling pathways for MSC differentiation with the help of systems theory. Altogether, with the techniques developed, methods to determine optimum conditions for MSC proliferation and differentiation, respectively, should become available. In a more general perspective, the HTS quantitative experimental tools and mathematical models established will be of broad applicability for basic cell biology research and systems biology approaches on questions relating to, but not only, cell adhesion and differentiation. Moreover, as a further innovation, the project will provide both experimental and mathematical tools to assess the impact of mechanical forces on cell differentiation and their integration into models describing conventional, i.e. ligand induced signaling cascades. In this regard, systems biology acts as a key player in bridging the gap between the subcellular scale and the continuum approaches on cell/tissue level. As a long term goal, we plan to exploit the results for large scale osteogenic and chondrogenic precursor cell production suited for clinical application.

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Ein Systembiologischer Ansatz zur prädiktive Krebstherapie: Entwicklung systemtheoretischer Methoden zur Unterstützung der Modellierung und Modellanalyse intrazellulärer und physiologischer Vorgänge
Duration: 01.07.2008 bis 30.04.2012

Immuntherapeutische Ansätze mit rekombinanten Proteinwirkstoffen gelten als sehr aussichtsreiche Strategien zur wirksamen Bekämpfung von zur Zeit nicht oder nur ungenügend behandelbaren Erkrankungen. Proteintherapeutika haben dementsprechend einen exponentiell wachsenden Markt mit jährlichen Milliardenumsätzen allein der wenigen zugelassenen Medikamente. Dutzende von neuen Proteinwirkstoffen befinden sich z.Z. in der prä/- klinischen Erprobung, wobei Voraussagen über grundsätzliche Wirksamkeit und optimale Behandlungsverfahren nicht gemacht werden können. Es ist das langfristige Ziel dieses Verbundprojektes, mit einem prädiktiven mathematischen Modell diesen Engpass zu beheben und dazu beizutragen, die klinische Erprobung neuer, potentiell tumorselektiver Proteintherapeutika zu verbessern und zu beschleunigen.

Im Rahmen dieses Projekts sollen neue Modellierungs- und Analysemethoden für Vorgänge auf der zellulären und physiologischen Ebene entwickelt und angewendet werden.
Methodisch stehen hierbei Fragestellungen der (optimalen) Bestimmung von Modellparametern, der Validierung von Modellhypothesen, der Untersuchung des Einflusses von Unsicherheiten und Parameterveränderungen im Vordergrund. Aufgrund der Komplexität der betrachteten Vorgänge ist es notwendig, Methoden zu entwickeln, die die auftretenden inhärenten Struktureigenschaften auf den einzelnen Modellierungsebenen explizit zu berücksichtigen und auszunutzen. Neben der Methodenentwicklung werden Modellierungsaufgaben auf der physiologischen und intrazellulären Ebene verfolgt. Hierbei werden die neu entwickelten Methoden und Verfahren eingesetzt und erprobt.

Das Projekt is Teil der BMBF-Förderinitiative "Partner der Forschungseinheiten Systembiologie FORSYS Partner

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Modellierung und Analyse des kraftinduzierten Knochenwachstums
Duration: 01.06.2008 bis 31.12.2011

Die Erkennung und Behandlung von Erkrankungen, die zu einer Schwächung des menschlichen Skeletts führen, gewinnen durch ihre große Häufigkeit gerade im Alter zunehmend an Bedeutung.  Beispielhaft für solche Erkrankungen sei die Osteoporose genannt.
Entgegen der landläufigen Meinung ist das menschliche Skelett kein starres Gebilde, das sich nach dem kindlichen Wachstum nicht mehr verändert. Vielmehr ist es ein hoch dynamisches, sich in Struktur und Form lebenslang erneuerndes, umbauendes und veränderndes Gewebe. Neben hormonellen und metabolischen Einflüssen spielen hierbei mechanische Reize eine erhebliche Rolle. Erkenntnisse der letzten Jahrzehnte legen nahe, dass die Anpassung der Festigkeit von Knochen in erheblichem Maße von den auf sie wirkenden externen Kräften, insbesondere den auftretenden Muskelkräften, abhängen. So werden nach der sogenannten Mechanostat-Theorie Knochenstruktur, Knochengeometrie und Festigkeit so angepasst, bis die lokalen Belastungen im physiologischen Bereich liegen. Dieser Vorgang kann als biologischer Regelprozess betrachtet werden, bei dem vereinfacht bei einer zu hohen Belastung ein Knochenaufbau erfolgt, wohingegen bei zu geringer Belastung ein Knochenabbau stattfindet. Im Rahmen diese Forschungsprojekts werden  mathematisches Modelle für das Knochenwachstum erstellt, welches neben hormonellen und metabolischen Einflüssen das Knochenwachstum durch mechanische Belastungen wiedergeben. Das Modell berücksichtigt die Interaktion der knochenaufbauenden Zellen, den sogenannten Osteoblasten, mit den knochenabbauenden Zellen, den sogenannten Osteoklasten.
 
Im Verlauf der letzten Jahre hat sich gezeigt, dass die Erstellung und Analyse geeigneter dynamischen Modelle erheblich zum Verständnis des Knochenwachstums und von hiermit in Verbindung zu bringenden Erkrankungen, wie der Osteoporose, beiträgt. Ein geeignetes Modell eröffnet zum Beispiel die Möglichkeit nachzuweisen, dass das Muskelsystem und die körperliche Aktivität einen weitaus größeren Einfluss auf das Skelettsystem haben, als die Aufnahme von Calcium über einem bestimmten Schwellwert. Ein dynamisches Modell erlaubt es auch, neue Therapieverfahren für den Knochenaufbau herzuleiten.

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Robotergestützte optische Prüftechnik
Duration: 01.01.2009 bis 30.06.2011

Die Zielstellung des Verbundvorhabens ist die Forschung und Entwicklung eines technisch herausragenden Messverfahrens zur online-Inspektion komplex strukturierter Prüfteile in getakteten und kontinuierlichen Fertigungsprozessen und dessen Kopplung mit modernsten robotergestützten Handling-Technologien basierend auf spezifischen CAD-Daten der Prüfteilegeometrien.  Der angestrebte Lösungsansatz besteht in der Entwicklung eines für messtechnische Bewegungen optimierten optischen Messverfahrens und dessen flexiblen Kopplung mit modernsten robotergestützten Handling-Technologien. Dabei sind z. B. die Stop-and-Go-Problematiken bestehender 3D-Messverfahren zu überwinden und im zeitlichen Verlauf der Messung die Scantrajektorien geeignet in eine hoch aufgelöste robuste Auswertung zu integrieren.
Die Zielsetzung ist, letztlich eine robotergestützte Prüftechnik für online-Inspektionen zu entwickeln, die komplexe Prüfteile in typischen Taktzeiten der Automobil- und Zulieferindustrie bezüglich Normabweichungen und Fehler vollständig analysiert und dennoch einfach zu bedienen ist.

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Development of optimization based control strategies for systems with property distributions
Duration: 01.05.2008 bis 29.04.2011

Viele technische und biologische Prozesse weisen eigenschaftsverteilte Strukturen auf. Beispiele hierfür sind Granulationsprozesse (Partikelgrößenverteilung), Kristallisationsprozesse (Kristallgrößenverteilung) oder biologische Prozesse wie die Virusreplikation (Altersverteilung der Zellen). Die Regelung solcher Prozesse zur Erzielung geeigneter Eigenschaftsverteilungen ist eine schwierige Problemstellung aufgrund der auftretenden Prozesskomplexität. Im Rahmen dieses Projekts sollen neue, optimierungsbasierte Regelungs- und Beobachtungsverfahren für eigenschaftsverteile Systeme entwickelt und expirmentell erprobt werden. Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf der Garantie systemtheoretischer Eigenschaften wie Stabilität und Robustheit.

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Entwicklung quantitativer Verfahren zur Analyse, Parameteridentifikation und Modellbewertung komplexer nichtlinearer Systeme mittels diskreter Approximationen
Duration: 01.06.2008 bis 30.12.2010

Im Rahmen des vorgeschlagenen Projektes sollen neue Verfahren zur strukturellen Analyse,Modellbewertung und Parameteridentifikation nichtlinearer dynamischer Systeme entwickelt und angewandt werden. Ausgangspunkt bildet eine vollständige Diskretisierung der Systeme, welche zu einer Beschreibung des Systemverhaltens durch diskrete Graphen führt. Eine wichtige Besonderheit besteht darin, dass die betrachteten Graphen den vollständigen Lösungsbereich für variable Parameterregionen, anstatt isolierter Parametrisierung, angeben. Auf der Grundlage dieser Approximation sollen aus systemtheoretischer Perspektive zunächst neue Ansätze entwickelt werden, die es erlauben, verschiedene Modellhypothesen zu diskriminieren und die Identifizierbarkeit des Systems zu analysieren. In einem weiteren Schritt sollen dann, auf den Strukturanalysemethoden aufbauend, Verfahren für das Parameterschätzproblem ausgearbeitet werden. Die entwickelten Verfahren sollen anhand relevanter Beispielsysteme aus den Bereichen der Systembiologie (globale Regulation des Kohlenhydrataufnahmesystem in E. Coli, NF-κB Signaltransduktion), der chemischen Verfahrens- und Reaktiostechnik (Oxidation von Ethan, Führung von verfahrenstechnischen Reaktoren), sowie der Biomedizin (kraftinduziertes Knochenwachstum) validiert und verbessert werden.

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Optimierungsbasierte Regelung verfahrenstechnischer Prozesse: Effiziente Ausgangsregelung nichtlinearer verfahrenstechnischer Prozesse mit Hilfe prädikativer Regelungsverfahren
Duration: 01.07.2007 bis 30.12.2010

Im Lauf der letzten Jahrzehnte hat sich die lineare prädiktive Regelung, vor allem in der
 Prozessindustrie, als eines der Standardregelungsverfahren etabliert. Gründe für diesen Erfolg sind insbesondere die Möglichkeit Beschränkungen von Stellgrößen, Ausgangs- und Zustandsgrößen direkt zu berücksichtigen, sowie eine zu optimierende Gütefunktion vorgeben zu können. Ständig steigende Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit und Produktivität der zu regelnden Prozesse erfordern es, diese über immer größere Arbeitsbereiche zu betreiben, in denen ein lineares Modell die Prozessdynamik meist nur unbefriedigend wiedergeben kann, was häufig zu einer schlechten Regelgüte linearer (prädiktiver) Regelungsverfahren führt. Aus diesem Grund wurden in den letzten Jahren erhebliche Anstrengungen unternommen, praktisch einsetzbare prädiktive Regelungsverfahren zu entwickeln, die eine direkte Verwendung von nichtlinearen Prozessmodellen erlauben. Dies hat in den letzten 10 Jahren zu erheblichen Fortschritten auf dem Gebiet der nichtlinearen prädiktivenRegelung geführt, und derartige Regelungsverfahren werden bereits in Pilotprojekten industriell eingesetzt. Jedoch kann im Gegensatz zur linearen prädiktiven Regelung noch lange nicht die Rede von einem Standardwerkzeug sein. Es gibt eine Reihe von Fragestellungen und Problemen, die betrachtet und gelöst werden müssen, bevor die nichtlineare prädiktive Regelung einen ähnlich weitreichenden Einsatz in der Industrie findet wie die lineare prädiktive Regelung.
Im Rahmen des  interdisziplinären Projektes werden die existierenden Probleme für den praktischen Einsatz prädiktiver Regelungsverfahren angengangen  und neue Lösungen entwickelt. Hierbei werden neue systemtheoretische Methoden erarbeitet (Gruppe Allgöwer/Findeisen) und neue numerische Lösungsverfahren für die speziellen Problemstellungen entwickelt (Gruppe Diehl/Bock). Die Methodenentwicklung wird durch zwei anspruchsvollen Praxisbeispiele getrieben, einem chromatographischen
Trennprozess (VARICOL) (Gruppe Engell)  und einer biologischen Kläranlage mit getauchtem Membransystem (Gruppe Marquardt), die in dem laufenden Projekt erstmals einer optimierungsbasierten Regelung zugänglich gemacht werden.

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Publications

2023

Peer-reviewed journal article

Safe hierarchical model predictive control and planning for autonomous systems

Kögel, Markus; Ibrahim, Mohamed; Kallies, Christian; Findeisen, Rolf

In: International journal of robust and nonlinear control - New York, NY [u.a.] : Wiley . - 2023, insges. 19 S.

2022

Book chapter

Mathematical optimization and machine learning for efficient urban traffic

Bethge, Johanna; Findeisen, Rolf; Le, Do Duc; Merkert, Maximilian; Sager, Sebastian; Savchenko, Anton; Rewald, Hannes

In: German Success Stories in Industrial Mathematics , corrected publication - Cham : Springer International Publishing ; Bock, Hans Georg . - 2022, S. 113-120 - (Mathematics in industry; volume 35)

Peer-reviewed journal article

Closed-loop real-time optimization for unsteady operating production systems

Himmel, Andreas; Findeisen, Rolf; Sundmacher, Kai

In: Journal of process control - Amsterdam [u.a.]: Elsevier Science, Bd. 113 (2022), S. 80-95

Peer-reviewed journal article

High-probability stable Gaussian process-supported model predictive control for Lure systems

Nguyen, Hoang Hai; Pfefferkorn, Maik; Findeisen, Rolf

In: European journal of control - Oxford [u.a.]: Elsevier . - 2022

2021

Book chapter

Hybrid cybernetic modeling of the microbial production of polyhydroxyalkanoates using two carbon sources

Duvigneau, Stefanie; Dürr, Robert; Kranert, Lena; Wilisch-Neumann, Annette; Carius, Lisa; Findeisen, Rolf; Kienle, Achim

In: 31th European Symposium on Computer Aided Process Engineering: ESCAPE-31 / edited by Metin Türkay and Rafiqul Gani: ESCAPE-31 - Amsterdam: Elsevier; Türkay, Metin - ESCAPE-31 . - 2021, S. 1969-1974

Peer-reviewed journal article

Fast, inexpensive, and reliable HPLC method to determine monomer fractions in poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)

Duvigneau, Stefanie; Kettner, Alexander; Carius, Lisa; Griehl, Carola; Findeisen, Rolf; Kienle, Achim

In: Applied microbiology and biotechnology - Berlin : Springer , 1975, Bd. 105 (2021), Heft 5, S. 4743-4749

Peer-reviewed journal article

Online learningbased model predictive control with Gaussian process models and stability guarantees

Maiworm, Michael; Limon, Daniel; Findeisen, Rolf

In: International journal of robust and nonlinear control - New York, NY [u.a.] : Wiley, Bd. 31 (2021), Heft 18, S. 8785-8812

Dissertation

Bioprocess optimization and control using dynamic constraint-based models

Jabarivelisdeh, Banafsheh; Findeisen, Rolf

In: Magdeburg, 2021, XV, 119 Seiten, Illustrationen, Diagramme, 30 cm

Dissertation

Gaussian process in control - model predictive control with guarantees and control of scanning quantum dot microscopy

Maiworm, Michael; Findeisen, Rolf

In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, 2021, 1 Online-Ressource (XII, 146 Seiten, 16,46 MB), Illustrationen

Dissertation

Approximated adaptive explicit parametric optimal control

Kallies, Christian; Findeisen, Rolf

In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, 2021, 1 Online-Ressource (VI, 137 Seiten, 1,45 MB), Diagramme

Dissertation

Guaranteed set-based controller design for hybrid dynamical systems

Andonov, Petar; Findeisen, Rolf; Ortmeier, Frank

In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, 2021, 1 Online-Ressource (II, 121 Seiten, 7,57 MB), Illustrationen

Dissertation

Learning-supported and force feedback model predictive control in robotics

Matschek, Janine; Findeisen, Rolf

In: Magdeburg, 2021, VIII, 163 Seiten, Illustrationen, Diagramme, 21 cm

2020

Book chapter

Learning references with Gaussian processes in model predictive control applied to robot assisted surgery

Matschek, Janine; Gonschorek, Tim; Hanses, Magnus; Elkmann, Norbert; Ortmeier, Frank; Findeisen, Rolf

In: European Control Conference 2020/ European Control Conference - Piscataway, NJ: IEEE; Pogromsky, Alexander . - 2020, S. 362-367

Peer-reviewed journal article

Structured controller parameter tuning for power systems

Mešanović, Amer; Münz, Ulrich; Szabo, Andrei; Mangold, Martin; Bamberger, Joachim; Metzger, Michael; Heyde, Chris; Krebs, Rainer; Findeisen, Rolf

In: Control engineering practice: a journal of IFAC, the International Federation of Automatic Control - Amsterdam [u.a.]: Elsevier Science, Volume 101 (2020), article 104490

Peer-reviewed journal article

Errata for 'Comments on truncation errors for polynomial chaos expansions'

Mühlpfordt, Tillmann; Findeisen, Rolf; Hagenmeyer, Veit; Faulwasser, Timm

In: IEEE control systems letters - New York, NY: IEEE, Bd. 4.2020, 2, S. 504-505

Peer-reviewed journal article

Adaptive predictive control of bioprocesses with constraint-based modeling and estimation

Jabarivelisdeh, Banafsheh; Carius, Lisa; Findeisen, Rolf; Waldherr, Steffen

In: Computers & chemical engineering: an international journal of computer applications in chemical engineering - Amsterdam [u.a.]: Elsevier Science, Volume 135 (2020), article 106744

Peer-reviewed journal article

Constrained gaussian process learning for model predictive control

Matschek, Janine; Himmel, Andreas; Sundmacher, Kai; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine/ Internationale Förderung für Automatische Lenkung - Frankfurt: Elsevier, Bd. 53 (2020), 2, S. 971-976

2019

Book chapter

On noise-to-state stability of stochastic discrete-time systems via finite-step Lyapunov functions

Noroozi, Navid; Jackson, Roxanne; Quevedo, Daniel E.; Wirth, Fabian R.; Findeisen, Rolf

In: 2019 IEEE 58th Conference on Decision and Control (CDC)/ IEEE Conference on Decision and Control - [Piscataway, NJ]: IEEE, 2019 . - 2019, S. 5406-5411[Konferenz: 58th Conference on Decision and Control, CDC, Nice, France, 11-13 Dec. 2019]

Peer-reviewed journal article

Response to IL-6 trans- and IL-6 classic signalling is determined by the ratio of the IL-6 receptor α to gp130 expression - fusing experimental insights and dynamic modelling

Reeh, Heike; Rudolph, Nadine; Billing, Ulrike; Christen, Henrike; Streif, Stefan; Bullinger, Eric; Schliemann-Bullinger, Monica; Findeisen, Rolf; Schaper, Fred; Huber, Heinrich; Dittrich, Anna

In: Cell communication and signaling - London: Biomed Central, Vol. 17.2019, 1, Art. 17:46, insgesamt 21 Seiten

Peer-reviewed journal article

Multi-mode model predictive control and estimation for uncertain biotechnological processes

Morabito, Bruno; Kienle, Achim; Findeisen, Rolf; Carius, Lisa

In: IFAC-PapersOnLine - Frankfurt: Elsevier, Bd. 52.2019, 1, S. 709-714[Part of special issue: 12th IFAC Symposium on Dynamics and Control of Process Systems, including Biosystems DYCOPS 2019: Florianópolis, Brazil, 2326 April 2019]

Dissertation

Set-based multi-scale modeling and analysis signal transduction pathways

Rudolph, Nadine; Findeisen, Rolf; Schaper, Fred

In: Magdeburg, 2019, XIX, 131 Seiten, Illustrationen, Diagramme, 21 cm[Literaturverzeichnis: Seite 119-131]

Dissertation

Set-based methods for interconnected control systems

Kern, Benjamin; Findeisen, Rolf

In: Magdeburg, 2017, ii, 3, 105 Blätter, Diagramme, 30 cm[Literaturverzeichnis: Blatt 99-105]

Dissertation

Structured design of parametric fault candidates - a set-based approach

Hast, Daniel; Findeisen, Rolf

In: Düren: Shaker Verlag, 2019, XV, 133 Seiten, 37 Illustrationen, Diagramme, 21 cm, 225 g - (Contributions in systems theory and automatic control; Band 8)[Literaturverzeichnis: Seite 115-129]

2018

Abstract

Admissible control parametrization of uncertain finite-time processes with application to Li-ion battery management

Andonov, Petar; Morabito, Bruno; Savchenko, Anton; Findeisen, Rolf

In: 2018 European Control Conference (ECC): June 12-15, 2018, Limassol, Cyprus/ European Control Conference - Limassol, Cyprus, 2018; European Control Conference (17.:2018) . - 2018, S. 2338-2343

Abstract

Predictive tracking control of a camera - head mounted display system subject to communication Constraints

Kogel, Markus; Andonov, Petar; Filax, Marco; Ortmeier, Frank; Findeisen, Rolf

In: 2018 European Control Conference (ECC): June 12-15, 2018, Limassol, Cyprus/ European Control Conference - Limassol, Cyprus, 2018; European Control Conference (17.:2018) . - 2018, S. 1035-1041

Book chapter

Two-degree-of-freedom control combining machine learning and extremum seeking for fast scanning quantum dot microscopy

Maiworm, Michael; Wagner, Christian; Temirov, Ruslan; Tautz, F. Stefan; Findeisen, Rolf

In: 2018 Annual American Control Conference (ACC)/ Annual American Control Conference - [Piscataway, NJ]: IEEE . - 2018, S. 4360-4366

Book chapter

Fast stochastic model predictive control of end-to-end continuous pharmaceutical manufacturing

Paulson, Joel A.; Streif, Stefan; Findeisen, Rolf; Braatz, Richard D.; Mesbah, Ali

In: Computer aided chemical engineering - Amsterdam [u.a.]: Elsevier, Vol. 41.2018, Chapter 14, S. 353-378

Book chapter

Coordinated tuning of synchronous generator controllers for power oscillation damping

Mešanović, Amer; Münz, Ulrich; Findeisen, Rolf

In: 2017 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe (ISGT-Europe): Torino, Italy, 26-29 September 2017 : conference proceedings/ IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe - Piscataway, NJ: IEEE . - 2018, insges. 6 S.

Book chapter

Low latency output feedback model predictive control for constrained linear systems

Kogel, Markus; Findeisen, Rolf

In: 2017 IEEE 56th Annual Conference on Decision and Control (CDC): December 12-15, 2017, Melbourne, Australia - [Piscataway, NJ]: IEEE, S. 1925-1932, 2018[Konferenz: IEEE 56th Annual Conference on Decision and Control, CDC, Melbourne, Australia, December 12-15, 2017]

Book chapter

Model predictive control for aircraft load alleviation - opportunities and challenges

Kopf, Michael; Bullinger, Eric; Giesseler, Hans-Gerd; Adden, Stephan; Findeisen, Rolf

In: 2018 Annual American Control Conference (ACC): June 27-29, 2018, Wisconsin Center, Milwaukee, USA - [Piscataway, NJ]: IEEE, S. 2417-2424[Konferenz: 2018 Annual American Control Conference, ACC, Milwaukee, USA, 27-29 June 2018]

Book chapter

Combined predictive path following and admittance control

Kazim, Khalid J.; Bethge, Johanna; Matschek, Janine; Findeisen, Rolf

In: 2018 Annual American Control Conference (ACC): June 27-29, 2018, Wisconsin Center, Milwaukee, USA/ Annual American Control Conference - [Piscataway, NJ]: IEEE . - 2018, S. 3153-3158

Book chapter

Controller tuning for the improvement of dynamic security in power systems

Mešanović, Amer; Munz, Ulrich; Bamberger, Joachim; Findeisen, Rolf

In: 2018 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe (ISGT-Europe): Sarajevo, Bosnia and Herzegovina, October 21-25, 2018 : proceedings/ IEEE PES ISGT Europe - [Piscataway, NJ]: IEEE . - 2018

Book chapter

Parameter tuning and optimal design of decentralized structured controllers for power oscillation damping in electrical networks

Mešanović, Amer; Unseld, Dominik; Münz, Ulrich; Ebenbauer, Christian; Findeisen, Rolf

In: 2018 Annual American Control Conference (ACC): June 27-29, 2018, Wisconsin Center, Milwaukee, USA/ Annual American Control Conference - [Piscataway, NJ]: IEEE . - 2018, S. 3828-3833

Peer-reviewed journal article

Eingebettete Optimierung in der Regelungstechnik - Grundlagen und Herausforderungen

Findeisen, Rolf; Graichen, Knut; Mönnigmann, Martin

In: Automatisierungstechnik: AT - Berlin: De Gruyter, Bd. 66.2018, 11, S. 877-902

Peer-reviewed journal article

Multi-mode learning supported model predictive control with guarantees

Bethge, Johanna; Morabito, Bruno; Matschek, Janine; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine/ Internationale Förderung für Automatische Lenkung - Frankfurt: Elsevier, Bd. 51 (2018), 20, S. 517-522

Peer-reviewed journal article

Contract-based predictive control for modularity in hierarchical systems

Bäthge, Tobias; Kögel, Markus; Cairano, Stefano Di; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine - Frankfurt: Elsevier, Bd. 51.2018, 20, S. 499-504

Peer-reviewed journal article

Stability of gaussian process learning based output feedback model predictive control

Maiworm, Michael; Limon, Daniel; Maria Manzano, Jose; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine/ Internationale Förderung für Automatische Lenkung - Frankfurt: Elsevier, Bd. 51 (2018), 20, S. 455-461

Peer-reviewed journal article

Improved robust predictive control for lur'e systems using set-based learning

Nguyen, Hoang Hai; Savchenko, Anton; Yu, Shuyou; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine - Frankfurt: Elsevier, Bd. 51.2018, 20, S. 487-492

Peer-reviewed journal article

Model-based state estimation based on hybrid cybernetic models

Carius, Lisa; Pohlodek, J.; Morabito, Bruno; Franz, A.; Mangold, M.; Findeisen, Rolf; Kienle, Achim

In: IFAC-PapersOnLine - Frankfurt: Elsevier, Bd. 51.2018, 18, S. 197-202[Symposium: 10th IFAC Symposium on Advanced Control of Chemical Processes, ADCHEM 2018, Shenyang, China, 25-27 July 2018]

Peer-reviewed journal article

Model predictive control of a fed-batch bioreactor based on dynamic metabolic-genetic network models

Jabarivelisdeh, Banafsheh; Findeisen, Rolf; Waldherr, Steffen

In: IFAC-PapersOnLine/ Internationale Förderung für Automatische Lenkung - Frankfurt: Elsevier, Bd. 51 (2018), 19, S. 34-37

Peer-reviewed journal article

Parameter estimation by picard-iteration for biochemical networks with noisy data

Naber, Maike; Haeseler, Friedrich; Rudolph, Nadine; Huber, Heinrich; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine / Internationale Förderung für Automatische Lenkung - Frankfurt : Elsevier, Bd. 51.2018, 19, S. 64-67 [Konferenz: 7th Conference on Foundation of Systems Biology in Engineering, FOSBE 2018, Chicago, Illinois, USA, 05-08 August 2018]

2017

Other materials

Estimation, fault diagnosis and control of uncertain nonlinear systems

Streif, Stefan; Findeisen, Rolf; King, Rudibert; Sawodny, Oliver

In: Magdeburg, Habilitationsschrift Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2017, 348 Seiten, Illustrationen, Diagramme, 21 cm [Es handelt sich um eine kumulative Schrift, die aus 15 Artikeln und einer vorangestellten Einleitung besteht.]

Book chapter

Real time feasibility and performance of moving horizon estimation for Li-ion batteries based on first principles electrochemical models

Morabito, Bruno; Klein, Reinhardt; Findeisen, Rolf

In: 2017 American Control Conference : Sheraton Seattle Hotel, May 24-26, 2017, Seattle, USA - [Piscataway, NJ] : IEEE, S. 3457-3462 [Konferenz: 2017 American Control Conference (ACC), Seattle, WA, USA, 24-26 May, 2017]

Book chapter

On stability of stochastic linear systems via polynomial chaos expansions

Lucia, Sergio; Paulson, Joel A.; Findeisen, Rolf; Braatz, Richard D.

In: 2017 American Control Conference : Sheraton Seattle Hotel, May 24-26, 2017, Seattle, USA - [Piscataway, NJ] : IEEE, S. 5089-5094 [Konferenz: 2017 American Control Conference (ACC), Seattle, WA, USA, 24-26 May, 2017]

Book chapter

Towards adaptive health-aware charging of Li-ion batteries - a real-time predictive control approach using first-principles models

Lucia, Sergio; Torchio, Marcello; Raimondo, Davide M.; Klein, Reinhardt; Braatz, Richard D.; Findeisen, Rolf

In: 2017 American Control Conference : Sheraton Seattle Hotel, May 24-26, 2017, Seattle, USA - [Piscataway, NJ] : IEEE, S. 4712-4722 [Konferenz: 2017 American Control Conference (ACC), Seattle, WA, USA, 24-26 May, 2017]

Book chapter

Event-triggered actuator signal update using self-triggered sampled data for uncertain linear systems

Kishida, Masako; Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: 2017 American Control Conference : Sheraton Seattle Hotel, May 24-26, 2017, Seattle, USA - [Piscataway, NJ] : IEEE, S. 3035-3041 [Konferenz: 2017 American Control Conference (ACC), Seattle, WA, USA, 24-26 May, 2017]

Peer-reviewed journal article

Mathematical 3D modelling and sensitivity analysis of multipolar radiofrequency ablation in the spine

Matschek, Janine; Bullinger, Eric; Haeseler, Friedrich; Skalej, Martin; Findeisen, Rolf

In: Mathematical biosciences - New York, NY : American Elsevier, Bd. 284 (2017), S. 51-60

Peer-reviewed journal article

Optimized FPGA implementation of model predictive control for embedded systems using high level synthesis tool

Lucia, Sergio; Navarro, Denis; Lucia, Oscar; Zometa, Pablo; Findeisen, Rolf

In: IEEE transactions on industrial informatics - New York, NY : IEEE, 2017

Peer-reviewed journal article

Adaptive nonlinear predictive control and estimation of microaerobic processes

Lucia, Sergio; Carius, Lisa; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine - Frankfurt: Elsevier, Bd. 50.2017, 1, S. 12635-12640

Peer-reviewed journal article

Combined event- and self-triggered control approach with guaranteed finite-gain L 2 stability for uncertain linear systems

Kishida, Masako; Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: IET control theory and applications - London : IET, Bd. 11.2017, 11, S. 1674-1683

Dissertation

Code generation for model predictive control of embedded systems

Menendez Zometa, Juan Pablo; Findeisen, Rolf

In: Magdeburg, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektro- und Informationstechnik 2017, XII, 124 Seiten, Illustrationen [Literaturverzeichnis: Seite 107-117]

Dissertation

Towards a unified approach for path-following and force-feedback using nonlinear model predictive control

Kazim, Khalid J.; Findeisen, Rolf; Ortmeier, Frank

In: Magdeburg, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2017, v, VIII, 120 Seiten, Illustrationen [Abweichendes Erscheinungsjahr auf der Titelseite: 2016]

2016

Book chapter

Control on a molecular scale - a perspective

Findeisen, Rolf; Grover, Martha A.; Wagner, Christian; Maiworm, Michael; Temirov, Ruslan; Tautz, F. Stefan; Salapaka, Murti V.; Salapaka, Srinivasa; Braatz, Richard D.; Moheimani, S. O. Reza

In: 2016 American Control Conference (ACC)/ American Control Conference - [Piscataway, NJ]: IEEE; Abramovitch, Danny . - 2016, S. 3069-3082

Book chapter

Output feedback model predictive control with probabilistic uncertainties for linear systems

Muhlpfordt, Tillmann; Paulson, Joel A.; Braatz, Richard D.; Findeisen, Rolf

In: 2016 American Control Conference (ACC): Boston Marriott Copley Place, July 6-8, 2016, Boston, MA, USA/ American Control Conference- [Piscataway, NJ]: IEEE, 2016, S. 2035-2040[Kongress: American Control Conference (ACC), Boston, 6-8 July, 2016]

Book chapter

Verifying robust forward admissibility for nonlinear systems using (skewed) structured singular values

Kishida, Masako; Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: 2016 IEEE 55th Conference on Decision and Control (CDC): ARIA Resort & Casino, December 12-14, 2016, Las Vegas, USA/ IEEE Conference on Decision and Control- [Piscataway, NJ]: IEEE, 2016, S. 4065-4071[Kongress: IEEE 55th Conference on Decision and Control (CDC), Las Vegas, 12-14. December, 2016]

Book chapter

Model predictive control for uncertain nonlinear systems subject to chance constraints

Yu, Shuyou; Qu, Ting; Findeisen, Rolf; Chen, Hong

In: 2016 IEEE 55th Conference on Decision and Control (CDC): ARIA Resort & Casino, December 12-14, 2016, Las Vegas, USA/ IEEE Conference on Decision and Control- [Piscataway, NJ]: IEEE, 2016, S. 2751-2756[Kongress: IEEE 55th Conference on Decision and Control (CDC), Las Vegas, 12-14. December, 2016]

Book chapter

[my]-based approaches to determining guaranteed consistent and inconsistent parameter sets

Kishida, Masako; Findeisen, Rolf

In: 2015 54th IEEE Conference on Decision and Control (CDC): date: 15-18 Dec. 2015 - [Piscataway, NJ]: IEEE, S. 6603-6608, 2016[Kongress: 54rd IEEE Conference on Decision and Control (CDC), Osaka, Japan, 15-18.12, 2015]

Book chapter

Exploiting models of different granularity in robust predictive control

Bäthge, Tobias; Lucia, Sergio; Findeisen, Rolf

In: 2016 IEEE 55th Conference on Decision and Control (CDC): ARIA Resort & Casino, December 12-14, 2016, Las Vegas, USA/ IEEE Conference on Decision and Control- [Piscataway, NJ]: IEEE, 2016, S. 2763-2768[Kongress: IEEE 55th Conference on Decision and Control (CDC), Las Vegas, 12-14. December, 2016]

Book chapter

Robust output feedback predictive control with self-triggered measurements

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: 2015 54th IEEE Conference on Decision and Control (CDC): date: 15-18 Dec. 2015/ IEEE Conference on Decision and Control- [Piscataway, NJ]: IEEE, 2015, S. 5487-5493, 2016[Kongress: 54rd IEEE Conference on Decision and Control (CDC), Osaka, Japan, 15-18.12, 2015]

Book chapter

Rate of convergence analysis of a dual fast gradient method for general convex optimization

Patrascu, Andrei; Necoara, Ion; Findeisen, Rolf

In: 2015 54th IEEE Conference on Decision and Control (CDC): date: 15-18 Dec. 2015/ IEEE Conference on Decision and Control- [Piscataway, NJ]: IEEE, 2015, S. 3311-3316, 2016[Kongress: 54rd IEEE Conference on Decision and Control (CDC), Osaka, Japan, 15-18.12, 2015]

Book chapter

Embedded model predictive vibration control on low-end 8-bit microcontrollers via automatic code generation

Takács, G.; Menéndez Zometa, P.; Findeisen, Rolf; Rohal-Ilkiv, B.

In: 23rd International Congress on Sound and Vibration, ICSV 2016: Athens; Greece; 10 July 2016 through 14 July 2016- Athen, 2016[Kongress: 23rd International Congress on Sound and Vibration, ICSV 2016, Athen, 10. - 14. July 2016]

Book chapter

Efficiency and performance of embedded model predictive control for active vibration attenuation

Takács, Gergely; Zometa, Pablo; Findeisen, Rolf; Rohal'-Ilkiv, Boris

In: 2016 European Control Conference (ECC): June 29-July 1, 2016, Aalborg, Denmark - [Piscataway, NJ]: IEEE, S. 1334-1340[Koferenz: 2016 European Control Conference (ECC), Aalborg, Denmark, June 29-July 1, 2016]

Book chapter

Efficient stochastic model predictive control for embedded systems based on second-order cone programs

Zometa, Pablo; Heinemann, Hannes; Lucia, Sergio; Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: 2016 European Control Conference (ECC): June 29-July 1, 2016, Aalborg, Denmark - [Piscataway, NJ]: IEEE, S. 166-171[Koferenz: 2016 European Control Conference (ECC), Aalborg, Denmark, June 29-July 1, 2016]

Peer-reviewed journal article

Robustness analysis, prediction, and estimation for uncertain biochemical networks - an overview

Streif, Stefan; Kim, Kwang-Ki K.; Rumschinski, Philipp; Kishida, Masako; Shen, Dongying Erin; Findeisen, Rolf; Braatz, Richard D.

In: Journal of process control : a journal affiliated with IFAC, the International Federation of Automatic Control. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 42.2016, S. 14-34

Peer-reviewed journal article

Sampled-data, output feedback predictive control of uncertain, nonlinear systems

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine/ Internationale Förderung für Automatische Lenkung- Frankfurt: Elsevier, 2005, Bd. 49.2016, 18, S. 47-52

Peer-reviewed journal article

Monotonicity of kinetic proofreading

Kallies, Christian; Schliemann-Bullinger, Monica; Findeisen, Rolf; Lucia, Sergio; Bullinger, Eric

In: IFAC-PapersOnLine/ Internationale Förderung für Automatische Lenkung- Frankfurt: Elsevier, 2005, Bd. 49.2016, 26, S. 306-311[Kongress: Foundations of Systems Biology in Engineering, FOSBE 2016, Magdeburg, Germany, 9-12 October, 2016]

Peer-reviewed journal article

The impact of experimental data quality on computational systems biology and engineering

Carius, Lisa; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine - Frankfurt: Elsevier, 2005, Bd. 49.2016, 26, S. 140-146[Kongress: Foundations of Systems Biology in Engineering, FOSBE 2016, Magdeburg, Germany, 9-12 October, 2016]

Peer-reviewed journal article

Set-based experiment design for model discrimination using bilevel optimization

Rudolph, Nadine; Streif, Stefan; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine/ Internationale Förderung für Automatische Lenkung - Frankfurt: Elsevier, 2015, Bd. 49.2016, 26, S. 295-299[Kongress: Foundations of Systems Biology in Engineering, FOSBE 2016, Magdeburg, Germany, 9-12 October, 2016]

Peer-reviewed journal article

Parameter estimation for leukocyte dynamics after chemotherapy

Rinke, Kristine; Jost, Felix; Findeisen, Rolf; Fischer, Thomas; Bartsch, Rainer; Schalk, Enrico; Sager, Sebastian

In: IFAC-PapersOnLine/ Internationale Förderung für Automatische Lenkung - Frankfurt: Elsevier, Bd. 49 (2016), 26, S. 44-49

Peer-reviewed journal article

Output feedback MPC with send-on-delta measurements for uncertain systems

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine/ Internationale Förderung für Automatische Lenkung- Frankfurt: Elsevier, 2005, Bd. 49.2016, 22, S. 145-150[Kongress: 6th IFAC Workshop on Distributed Estimation and Control in Networked Systems NECSYS 2016, Tokyo, Japan, 8-9 September, 2016]

Peer-reviewed journal article

Implementation of nonlinear model predictive path-following control for an industrial robot

Faulwasser, Timm; Weber, Tobias; Zometa, Pablo; Findeisen, Rolf

In: IEEE transactions on control systems technology / Institute of Electrical and Electronics Engineers - New York, NY : IEEE . - 2016, insges. 7 S.

Peer-reviewed journal article

A set-based optimal control approach for pharmacokinetic/pharmacodynamic drug dosage design

Lucia, Sergio; Schliemann-Bullinger, M.; Findeisen, Rolf; Bullinger, Eric

In: IFAC-PapersOnLine. - Frankfurt : Elsevier, Bd. 49.2016, 7, S. 797-802[Kongress: 11th IFAC Symposium on Dynamics and Control of Process SystemsIncluding Biosystems, Trondheim, Norway, 6-8 June, 2016]

Peer-reviewed journal article

Activation of D2 autoreceptors alters cocaine-induced locomotion and slows down local field oscillations in the rat ventral tegmental area

Koulchitsky, Stanislav; Delairesse, Charlotte; Beeken, Thom; Monteforte, Alexandre; Dethier, Julie; Quertemont, Etienne; Findeisen, Rolf; Bullinger, Eric; Seutin, Vincent

In: Neuropharmacology- Amsterdam [u.a.]: Elsevier Science, 1970, Bd. 108.2016, S. 120-127

Peer-reviewed journal article

Nonlinear model predictive control for constrained output path following

Faulwasser, Timm; Findeisen, Rolf

In: IEEE transactions on automatic control/ Institute of Electrical and Electronics Engineers- New York, NY: Institute of Electrical and Electronics Engineers, 1963, Bd. 61.2016, 4, S. 1026-1039

Dissertation

Stability and regulation of delayed negative feedbacks in biochemical networks

Börsch, Anastasiya; Findeisen, Rolf; Warnecke, Gerald

In: Magdeburg, Dissertation Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2016, XII, 94 Seiten, Illustrationen [Literaturverzeichnis: Seite 87-94]

2015

Book chapter

Discrete-time robust model predictive control for continuous-time nonlinear systems

Kogel, M.; Findeisen, Rolf

In: American Control Conference (ACC), 2015: 1 - 3 July 2015, Chicago, IL, USA - Piscataway, NJ: IEEE, S. 924-930

Book chapter

Parallel and distributed random coordinate descent method for convex error bound minimization

Necoara, I.; Findeisen, Rolf

In: American Control Conference (ACC), 2015: 1 - 3 July 2015, Chicago, IL, USA - Piscataway, NJ: IEEE, S. 527-532

Book chapter

On the effect of enforcing stability in model predictive control for gust load alleviation

Kopf, M.; Giesseler, H.-G.; Varutti, P.; Faulwasser, T.; Findeisen, Rolf

In: American Control Conference (ACC), 2015: 1 - 3 July 2015, Chicago, IL, USA - Piscataway, NJ: IEEE, S. 2329 - 2334

Book chapter

Self-triggered, prediction-based control of Lipschitz nonlinear systems

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: 2015 European Control Conference (ECC): 15-17 July 2015, Linz - Piscataway, NJ: IEEE, S. 2150-2155[Kongress: European Control Conference (ECC), 15-17 July 2015, Linz]

Peer-reviewed journal article

Simple and efficient moving horizon estimation based on the fast gradient method

Morabito, Bruno; Kögel, Markus; Bullinger, Eric; Pannocchia, Gabriele; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine. - Frankfurt : Elsevier, Bd. 48.2015, 23, S. 428-433[Kongress: 5th IFAC Conference on Nonlinear Model Predictive Control NMPC 2015, Seville, Spain, 17-20 September 2015]

Peer-reviewed journal article

Scenario-based model predictive control - recursive feasibility and stability

Maiworm, Michael; Bäthge, Tobias; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine/ Internationale Förderung für Automatische Lenkung - Frankfurt: Elsevier, Bd. 48 (2015), 8, S. 50-56

Peer-reviewed journal article

A two-level approach for fusing early signaling events and long term cellular responses

Rudolph, Nadine; Meyer, Tina; Franzen, Kristina; Garbers, Christoph; Schaper, Fred; Streif, Stefan; Dittrich, Anna; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine/ Internationale Förderung für Automatische Lenkung - Frankfurt: Elsevier, 2015, Bd. 48.2015, 8, S. 1228-1233[Kongress: 9th IFAC Symposium on Advanced Control of Chemical Processes ADCHEM 2015, Whistler, Canada, 7-10 June, 2015]

Peer-reviewed journal article

Predictive control in the era of networked control and communication - a perspective

Lucia, Sergio; Kögel, M.; Zometa, P.; Quevedo, D. E.; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine. - Frankfurt : Elsevier, Bd. 48.2015, 23, S. 322-331[Kongress: 5th IFAC Conference on Nonlinear Model Predictive Control NMPC 2015, Seville, Spain, 17-20 September 2015]

Peer-reviewed journal article

Contract-based predictive control of distributed systems with plug and play capabilities

Lucia, Sergio; Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: IFAC-PapersOnLine - Frankfurt: Elsevier, Bd. 48.2015, 23, S. 205-211[Kongress: 5th IFAC Conference on Nonlinear Model Predictive Control NMPC 2015, Seville, Spain, 17-20 September 2015]

Peer-reviewed journal article

A stochastic model predictive controller for systems with unreliable communications

Quevedo, Daniel E.; Mishra, Prabhat K.; Findeisen, Rolf; Chatterjee, Debasish

In: IFAC-PapersOnLine - Frankfurt: Elsevier, Bd. 48.2015, 23, S. 57-64[Kongress: 5th IFAC Conference on Nonlinear Model Predictive Control NMPC 2015, Seville, Spain, 17-20 September 2015]

Dissertation

Control and model-based analysis of microaerobic processes - using Rhodospirillum rubrum as model organism

Carius, Lisa; Findeisen, Rolf

In: Magdeburg, Univ., Fak. für Elektrotechnik und Informationstechnik, Diss., 2015, XXIII, 129 S., graph. Darst., 21 cm

Dissertation

Verification of system properties of polynomial systems using discrete-time approximations and set-based analysis

Rumschinski, Philipp; Findeisen, Rolf

In: Magdeburg, Univ., Fak. für Elektrotechnik und Informationstechnik, Diss., 2015, XVII, 118 Bl., graph. Darst.

2014

Abstract

Changed state - changed brain - shift of the dominant frequency of theta oscillations in the rat VTA during stereotypic locomotion

Koulchitsky, Stanislav; Beeken, Thom; Monteforte, Alexandre; Dethier, Julie; Quertemont, Etienne; Findeisen, Rolf; Bullinger, Eric; Seutin, Vincent

In: Belgian Brain Council 2014 Modulating the Brain: facts, fiction, future

Book chapter

Analysis and constrained control of nonlinear interconnected systems exploiting positively invariant family of sets

Kern, Benjamin; Findeisen, Rolf

In: 2013 IEEE 52nd Annual Conference on Decision and Control (CDC) - Piscataway, NJ: IEEE, 2013 . - 2013, S. 3806-3811Kongress: CDC 52 (Florence : 2013.12.10-13)

Book chapter

Stochastic nonlinear model predictive control with probabilistic constraints

Mesbah, Ali; Streif, Stefan; Findeisen, Rolf; Braatz, Richard D.

In: American Control Conference (ACC), 2014 - Piscataway, NJ: IEEE, 2014 . - 2014, S. 2413 - 2419Kongress: ACC (Portland, Or. : 2014.06.04-06)

Book chapter

Stabilization of inexact MPC schemes

Kogel, M.; Findeisen, Rolf

In: IEEE 53rd Annual Conference on Decision and Control (CDC), 2014: 15 - 17 Dec. 2014, Los Angeles, California, USA - Piscataway, NJ: IEEE, S. 5922-5928

Book chapter

Fast stochastic model predictive control of high-dimensional systems

Paulson, J. A.; Mesbah, A.; Streif, S.; Findeisen, Rolf; Braatz, R. D.

In: IEEE 53rd Annual Conference on Decision and Control (CDC), 2014: 15 - 17 Dec. 2014, Los Angeles, California, USA - Piscataway, NJ: IEEE, S. 2802-2809

Book chapter

On self-triggered reduced-attention control for constrained systems

Kogel, M.; Findeisen, Rolf

In: IEEE 53rd Annual Conference on Decision and Control (CDC), 2014: 15 - 17 Dec. 2014, Los Angeles, California, USA - Piscataway, NJ: IEEE, S. 2795-2801

Book chapter

On MPC based trajectory tracking

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: European Control Conference (ECC), 2014: 24 - 27 June 2014, Strasbourg, France - Piscataway, NJ: IEEE, S. 121-127Kongress: ECC (Strasbourg, France : 2014.06.24-27)

Book chapter

Guaranteed active fault diagnosis for uncertain nonlinear systems

Paulson, Joel A.; Raimondo, Davide M.; Findeisen, Rolf; Braatz, Richard D.; Streif, Stefan

In: European Control Conference (ECC), 2014 - Piscataway, NJ: IEEE, 2014 . - 2014, S. 926 - 931Kongress: ECC (Strasbourg, France : 2014.06.24-27)

Book chapter

Einsatz cyber-physischer Systeme im Echtzeitkontext. Erhöhung der System-Autonomie durch Auswertung von Anlagenmodellen auf Zellebene

Trenner, Thomas; Neidig, Jörg; Findeisen, Rolf; Streif, Stefan

In: Automation 2014 ; 1 - Düsseldorf: VDI-Verl., 2014; 1 . - 2014, S. 311-323 - (VDI-Berichte; 2231,1)Kongress: Automation 2014 ; 1 (Baden-Baden : 2014.07.01-02)

Book chapter

Set-based state of charge estimation for lithium-ion batteries

Rausch, Matthias; Klein, Reinhardt; Streif, Stefan; Pankiewitz, Christian; Findeisen, Rolf

In: American Control Conference (ACC), 2014 - Piscataway, NJ: IEEE, 2014 . - 2014, S. 1566 - 1571Kongress: ACC (Portland, Or. : 2014.06.04-06)

Peer-reviewed journal article

Input design for guaranteed fault diagnosis using zonotopes

Scott, Joseph K.; Findeisen, Rolf; Braatz, Richard D.; Raimondo, Davide M.

In: Automatica: a journal of IFAC, the International Federation of Automatic Control - Amsterdam [u.a.]: Elsevier, Pergamon Press, Bd. 50.2014, 6, S. 1580-1589

Peer-reviewed journal article

Model-based derivation, analysis and control of unstable microaerobic steady-states - considering rhodospirillum rubrum as an example

Carius, Lisa; Rumschinski, Philipp; Faulwasser, Timm; Flockerzi, Dietrich; Grammel, Hartmut; Findeisen, Rolf

In: Biotechnology & bioengineering - New York, NY [u.a.]: Wiley, Bd. 111.2014, 4, S. 734-747

Peer-reviewed journal article

Efficient polynomial-time outer bounds on state trajectories for uncertain polynomial systems using skewed structured singular values

Kishida, Masako; Rumschinski, Philipp; Findeisen, Rolf; Braatz, Richard D.

In: IEEE transactions on automatic control - New York, NY: Institute of Electrical and Electronics Engineers, Bd. 59.2014, 11, S. 3063-3068

Peer-reviewed journal article

Constrained reachability and trajectory generation for flat systems

Faulwasser, Timm; Hagenmeyer, Veit; Findeisen, Rolf

In: Automatica: a journal of IFAC, the International Federation of Automatic Control - Amsterdam [u.a.]: Elsevier, Pergamon Press, Bd. 50.2014, 4, S. 1151-1159

Peer-reviewed journal article

Modellbasierte Zustandsschätzung für Lithium-Ionen-Batterien

Rausch, Matthias; Klein, Reinhardt; Streif, Stefan; Pankiewitz, Christian; Findeisen, Rolf

In: Automatisierungstechnik - Berlin: De Gruyter, 1985, Bd. 62.2014, 4, S. 296-311

Dissertation

Multisite phosphorylation in (bio-)chemical reaction networks - multistationarity and robustness

Holstein, Katharina; Flockerzi, Dietrich; Findeisen, Rolf

In: Magdeburg, Univ., Fak. für Elektro- und Informationstechnik, Diss., 2014, XXII, 201 S., graph. Darst.

Editor

Large-Scale Networks in Engineering and Life Sciences

Benner, Peter; Findeisen, Rolf; Flockerzi, Dietrich; Reichl, Udo; Sundmacher, Kai

In: Cham: Birkhäuser, 2014, Online-Ressource (XIV, 388 p. 111 illus., 63 illus. in color, online resource) - (Modeling and Simulation in Science, Engineering and Technology; SpringerLink; Bücher; Springer eBook Collection; Mathematics and Statistics), ISBN: 978-3-319-08437-4

Article in conference proceedings

Probabilistic and set-based model invalidation and estimation using LMIs

Streif, Stefan; Henrion, Didier; Findeisen, Rolf

In: Preprints of IFAC 2014: the 19th World Congress of the International Federation of Automatic Control ; 24-29 August 2014, Cape Town, South Africa - International Federation of Automatic Control, S. 4110-4115Kongress: IFAC World Congress 19 (Cape Town, South Africa : 2014.08.24-29)

Article in conference proceedings

Guaranteed set-based controller parameter estimation for nonlinear systems - magnetic levitation platform as a case study

Savchenko, Anton; Andonov, Petar; Streif, Stefan; Findeisen, Rolf

In: Preprints of IFAC 2014: the 19th World Congress of the International Federation of Automatic Control ; 24-29 August 2014, Cape Town, South Africa - International Federation of Automatic Control . - 2014, S. 4650-4655Kongress: IFAC World Congress 19 (Cape Town, South Africa : 2014.08.24-29)

Article in conference proceedings

Finite-time output energy measure for polynomial systems with applications in observability analysis

Rumschinski, Philipp; Findeisen, Rolf; Streif, Stefan

In: Preprints of IFAC 2014 - International Federation of Automatic Control, 2014 . - 2014, S. 2800-2805Kongress: IFAC World Congress 19 (Cape Town, South Africa : 2014.08.24-29)

Article in conference proceedings

Robust nonlinear model predictive control with constraint satisfaction - a relaxation-based approach

Streif, Stefan; Kögel, Markus; Bäthge, Tobias; Findeisen, Rolf

In: Preprints of IFAC 2014: the 19th World Congress of the International Federation of Automatic Control ; 24-29 August 2014, Cape Town, South Africa - International Federation of Automatic Control, S. 11073-11079Kongress: IFAC World Congress 19 (Cape Town, South Africa : 2014.08.24-29)

Article in conference proceedings

Active fault diagnosis for nonlinear systems with probabilistic uncertainties

Mesbah, Ali; Streif, Stefan; Findeisen, Rolf; Braatz, Richard D.

In: Preprints of IFAC 2014 - International Federation of Automatic Control, 2014 . - 2014, S. 7079-7084Kongress: IFAC World Congress 19 (Cape Town, South Africa : 2014.08.24-29)

Article in conference proceedings

Optimal experimental design for probabilistic model discrimination using polynomial chaos

Streif, Stefan; Petzke, Felix; Mesbah, Ali; Findeisen, Rolf; Braatz, Richard D.

In: Preprints of IFAC 2014: the 19th World Congress of the International Federation of Automatic Control ; 24-29 August 2014, Cape Town, South Africa - International Federation of Automatic Control, S. 4103-4109Kongress: IFAC World Congress 19 (Cape Town, South Africa : 2014.08.24-29)

2013

Abstract

muAO-MPC - a free code generation tool for embedded real-time linear model predictive control

Zometa, Pablo; Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: 2013 American Control Conference. - Washington

Book chapter

Outlier analysis in set-based estimation for nonlinear systems using linear relaxations

Streif, Stefan; Matthias, Karl; Findeisen, Rolf

In: Proceedings of the 12th European Control Conference (ECC). - Zürich, S. 2921-2926, 2013Kongress: ECC; 12 (Zürich) : 2013.07.17-19

Book chapter

Stability of NMPC with cyclic horizons

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: 9th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems 2013. - Elsevier, S. 809-814Kongress: IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems; 9 (Toulouse, France); : 2013.09.04-06

Book chapter

On efficient predictive control of linear systems subject to quadratic constraints using condensed, structure-exploiting interior point methods

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: Proceedings of the 12th European Control Conference (ECC). - Zürich, S. 27-34, 2013Kongress: ECC; 12 (Zürich) : 2013.07.17-19

Book chapter

Design of active inputs for set-based fault diagnosis

Scott, J. K.; Findeisen, Rolf; Braatz, Richard D.; Raimondo, D. M.

In: American Control Conference (ACC), 2013. - Piscataway, NJ : IEEE, S. 3561-3566Kongress: ACC; (Washington, DC) : 2013.06.17-19

Book chapter

Outlier detection for polynomial systems using semidefinite relaxations

Borchers, Steffen; Findeisen, Rolf

In: 9th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems 2013. - Elsevier, S. 761-766Kongress: IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems; 9 (Toulouse, France); : 2013.09.04-06

Book chapter

Distributed control of interconnected systems with lossy communication networks

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: 4th IFAC Workshop on Distributed Estimation and Control in Networked Systems. - Elsevier, S. 363-368, 2013Kongress: IFAC Workshop on Distributed Estimation and Control in Networked Systems; 4 (Koblenz) : 2013.09.25-26

Book chapter

Iteratively improving moving horizon observers for repetitive processes

Alvarado, Ignacio; Findeisen, Rolf; Kühl, Peter; Allgöwer, Frank; Limón, Daniel

In: Lamnabhi-Lagarrigu, Françoise: : Taming Heterogeneity and Complexity of Embedded Control. - [s.l.] : Wiley-ISTE, S. 39-54, 2013

Book chapter

Nonlinear observability and identifiability of single cells in battery packs

Rausch, Matthias; Streif, Stefan; Pankiewitz, Christian; Findeisen, Rolf

In: 2013 IEEE Multiconference on Systems and Control (CACSD/CCA/ISIC) - IEEE, 2013, 2013, Art. WeC03.5, S. 401-406Kongress: IEEE Multiconference on Systems and Control (Hyderabad, India : 2013.08.28-30)[Beitrag auf USB-Stick]

Book chapter

Predictive path-following control - concept and implementation for an industrial robot

Faulwasser, Tim; Matschek, Janine; Zometa, Pablo; Findeisen, Rolf

In: 2013 IEEE Multiconference on Systems and Control (CACSD/CCA/ISIC): August 28-30, 2013, Hyderabad, India ; [proceedings] - IEEE, 2013, Art. WeA05.3, S. 128-133Kongress: IEEE Multiconference on Systems and Control (Hyderabad, India : 2013.08.28-30)

Book chapter

Modeling, parameter identification and model-based control of a lightweight robotic manipulator

Bargsten, Vinzenz; Zometa, Pablo; Findeisen, Rolf

In: 2013 IEEE Multiconference on Systems and Control (CACSD/CCA/ISIC). - Hyderabad, S. 134-139Kongress: IEEE Multiconference on Systems and Control; (Hyderabad, India) : 2013.08.28-30

Book chapter

Estimation of consistent parameter sets for continuous-time nonlinear systems using occupation measures and LMI relaxations

Streif, Stefan; Rumschinski, Philipp; Henrion, Didier; Findeisen, Rolf

In: 2013 IEEE 52nd Annual Conference on Decision and Control (CDC): 10 - 13 Dec. 2013, Florence, Italy - Piscataway, NJ: IEEE, 2013 . - 2013, S. 6379 - 6384Kongress: CDC 52 (Florence : 2013.12.10-13)

Book chapter

Guaranteed diagnosability of parametric faults in nonlinear systems

Hast, Daniel; Streif, Stefan; Findeisen, Rolf

In: 2013 IEEE 52nd Annual Conference on Decision and Control (CDC): 10 - 13 Dec. 2013, Florence, Italy - Piscataway, NJ: IEEE, 2013 . - 2013, S. 5662 - 5667Kongress: CDC 52 (Florence : 2013.12.10-13)

Book chapter

Certifying robustness of separating inputs and outputs in active fault diagnosis for uncertain nonlinear systems

Streif, Stefan; Hast, Daniel; Braatz, Richard D.; Findeisen, Rolf

In: 10th IFAC International Symposium on Dynamics and Control of Process Systems 2013: Mumbai, India, 18 - 20 December 2013 - IFAC, 2013; Henson, Michael A. . - 2013, S. 837-842Kongress: DYCOPS 10 (Mumbai : 2013.12.18-20)

Book chapter

Set-point tracking using distributed MPC

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: 10th IFAC International Symposium on Dynamics and Control of Process Systems 2013: Mumbai, India, 18 - 20 December 2013 - IFAC, 2013 . - 2013, S. 57-62Kongress: DYCOPS 10 (Mumbai : 2013.12.18-20)

Book chapter

Structural problem reduction for set-based fault diagnosis

Savchenko, Anton; Rumschinski, Philipp; Streif, Stefan; Findeisen, Rolf

In: 10th IFAC International Symposium on Dynamics and Control of Process Systems 2013: Mumbai, India, 18 - 20 December 2013 - IFAC, 2013 . - 2013, S. 595-600Kongress: DYCOPS 10 (Mumbai : 2013.12.18-20)

Book chapter

Inner approximations of consistent parameter sets by constraint inversion and mixed-integer programming

Streif, Stefan; Rudolph, Nadine; Findeisen, Rolf

In: 12th IFAC Symposium on Computer Applications in Biotechnology 2013: Mumbai, India, 16 - 18 December 2013 - IFAC, 2013; Venkatesh, K. V. . - 2013, S. 321-326Kongress: CAB 12 (Mumbai : 2013.12.16-18)

Book chapter

Robustness analysis, prediction and estimation for uncertain biochemical networks

Streif, Stefan; Kim, Kwang-Ki; Rumschinski, Philipp; Kishida, Masako; Shen, Dongying; Findeisen, Rolf; Braatz, Richard D.

In: 10th IFAC International Symposium on Dynamics and Control of Process Systems 2013: Mumbai, India, 18 - 20 December 2013 - IFAC, 2013 . - 2013, S. 1-20Kongress: DYCOPS 10 (Mumbai : 2013.12.18-20)

Peer-reviewed journal article

Identification of growth phases and influencing factors in cultivation of AGE1.HN cells using set-based methods

Borchers, Steffen; Freund, Susann; Rath, Alexander; Streif, Stefan; Reichl, Udo; Findeisen, Rolf

In: PLOS ONE - San Francisco, California, US: PLOS, 2006, Vol. 8.2013, 8, Art. e68124, insgesamt 11 S.

Peer-reviewed journal article

Electrochemical model based observer design for a lithium-ion battery

Klein, R.; Chaturvedi, N. A.; Christensen, J.; Ahmed, J.; Findeisen, Rolf; Kojic, A.

In: IEEE transactions on control systems technology. - New York, NY : IEEE, Bd. 21.2013, 2, S. 289-301

Dissertation

Long memory model of resting state functional MRI

You, Wonsang; Seiffert, Udo; Findeisen, Rolf

In: Magdeburg, Univ., Fak. für Elektrotechnik und Informationstechnik, Diss., 2013, XVI, 161 S., graph. Darst.

Article in conference proceedings

Gust load alleviation based on model predictive control

Giesseler, Hans-Gerd; Kopf, Michael; Faulwasser, Timm; Varutti, Paolo; Findeisen, Rolf

In: Infoscience: scientific publications of EPFL - Lausanne, 2013 . - 2013, insges. 18 S.Kongress: IFASD (Bristol : 2013.06.24-26)

2012

Book chapter

Discrete-to-continuous dynamics reconstruction for bilinear systems

Rumschinski, Philipp; Laila, Dina Shona; Findeisen, Rolf

In: IEEE 51st Annual Conference on Decision and Control (CDC), 2012. - Piscataway, NJ : IEEE, S. 172-177Kongress: IEEE Annual Conference on Decision and Control; 51 (Maui, Hawaii) : 2012.12.10-13

Book chapter

Parallel solutions of model predictive control using the alternating direction method of multipliers

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: 4th IFAC Nonlinear Model Predictive Control Conference. - Elsevier, S. 369-374, 2012Kongress: IFAC Nonlinear Model Predictive Control Conference; 4 (Leeuwenhorst, Netherlends) : 2012.08.23-27

Book chapter

Implementation aspects of model predictive control for embedded systems

Zometa, Pablo; Kögel, Markus; Faulwasser, Timm; Findeisen, Rolf

In: American Control Conference (ACC), 2012. - Piscataway, NJ : IEEE, S. 1205-1210Kongress: ACC; (Montreal, QC, Canada) : 2012.06.27-29

Book chapter

Complete diagnosability of abrupt faults using set-based sensitivities

Savchenko, Anton; Rumschinski, Philipp; Streif, Stefan; Findeisen, Rolf

In: 8th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision, and Safety for Technical Processes: Mexico City, August 29 - 31, 2012 - Elsevier, 2012 . - 2012, S. 860-865Kongress: IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision, and Safety for Technical Processes 8 (Mexico City : 2012.08.29-31)

Book chapter

Robustness-based model validation of an apoptosis signalling network model

Schliemann, Monica; Findeisen, Rolf; Bullinger, Eric

In: 16th IFAC Symposium on System Identification . - Elsevier, S. 930-935, 2012Kongress: IFAC Symposium on System Identification; 16 (Brüssel, Belgium) : 2012.07.11-13

Book chapter

A method for the interpretation of parametric faults in model based condition monitoring

Hast, Daniel; Gottfried, Markus; Findeisen, Rolf

In: 8th IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision, and Safety for Technical Processes: Mexico City, August 29 - 31, 2012 - Elsevier, 2012; Zaragoza, Astorga . - 2012, S. 618-623Kongress: IFAC Symposium on Fault Detection, Supervision, and Safety for Technical Processes 8 (Mexico City : 2012.08.29-31)

Book chapter

Dissipativity-based distributed nonlinear predictive control for cascaded systems advanced control of chemical processes

Varutti, Paolo; Kern, Benjamin; Findeisen, Rolf

In: 8th IFAC International Symposium on Advanced Control of Chemical Processes 2012 - Elsevier, 2012 . - 2012, S. 439-444Kongress: IFAC International Symposium on Advanced Control of Chemical Processes 8 (Singapore : 2012.07.10-13)

Book chapter

Cooperative distributed MPC using the alternating direction multiplier method

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: 8th IFAC International Symposium on Advanced Control of Chemical Processes 2012. - Elsevier, S. 445-450Kongress: IFAC International Symposium on Advanced Control of Chemical Processes; 8 (Singapore) : 2012.07.10-13

Book chapter

Model Predictive Control for Gust Load Alleviation

Giesseler, Hans-Gerd; Kopf, Michael; Varutti, Paolo; Faulwasser, Timm; Findeisen, Rolf

In: 4th IFAC Nonlinear Model Predictive Control Conference. - Elsevier, S. 27-32, 2012Kongress: IFAC Nonlinear Model Predictive Control Conference; 4 (Leeuwenhorst, Netherlends) : 2012.08.23-27

Peer-reviewed journal article

Integrating cellular metabolism into a multiscale whole-body model

Krauss, Markus; Schaller, Stephan; Borchers, Steffen; Findeisen, Rolf; Lippert, Jörg; Kuepfer, Lars

In: PLoS Computational Biology. - San Francisco, Calif : Public Library of Science, Bd. 8.2012, 10

Peer-reviewed journal article

Combining qualitative information and semi-quantitative data for guaranteed invalidation of biochemical network models

Rumschinski, Philipp; Streif, Stefan; Findeisen, Rolf

In: International journal of robust and nonlinear control - New York, NY [u.a.]: Wiley, 1991, Bd. 22.2012, 10, S. 1157-1173

Peer-reviewed journal article

Homothetic tube model predictive control

Rakovic, Saša; Kouvaritakis, Basil; Findeisen, Rolf; Cannon, Mark

In: Automatica. - Amsterdam [u.a.] : Elsevier, Pergamon Press, Bd. 48.2012, 8, S. 1631-1638

Peer-reviewed journal article

Parameterized tube model predictive control

Rakovic, Saša; Kouvaritakis, Basil; Cannon, Mark; Panos, C.; Findeisen, Rolf

In: IEEE transactions on automatic control. - New York, NY : Institute of Electrical and Electronics Engineers, Bd. 57.2012, 11, S. 2746-2761

Peer-reviewed journal article

Nonlinear receding horizon control of quadruple-tank system and real-time implementation

Ma, Miaomiao; Chen, Hong; Findeisen, Rolf; Allgower, Frank

In: International journal of innovative computing, information & control. - Kumamoto : ICIC International, Bd. 8.2012, 10, S. 7083-7094

Dissertation

Optimization-based solutions to constrained trajectory-tracking and path-following problems

Faulwasser, Timm; Findeisen, Rolf

In: Aachen: Shaker, 2013, Zugl.: Magdeburg, Univ., Fak. für Elektrotechnik und Informationstechnik, Diss., 2012, X, 167 S., graph. Darst., 21 cm, 272 g - (Contributions in systems theory and automatic control; 3) [Mit engl. und dt. Kurzfassung]

Article in conference proceedings

Predictive path following without terminal constraints

Faulwasser, Tim; Findeisen, Rolf

In: Proceedings of the 20th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS). - Melborne, insges. 4 S., 2012

Original article in peer-reviewed international journal

ADMIT - a toolbox for guaranteed model invalidation, estimation and qualitativequantitative modeling

Streif, Stefan; Savchenko, Anton; Rumschinski, Philipp; Borchers, Steffen; Findeisen, Rolf

In: Bioinformatics - Oxford: Oxford Univ. Press, 1998, Bd. 28.2012, 9, S. 1290-1291

2011

Book chapter

Efficient polynomial-time outer bounds on state trajectories for uncertain polynomial systems using skewed structured singular values

Kishida, Masako; Rumschinski, Philipp; Findeisen, Rolf; Braatz, Richard D.

In: IEEE International Symposium on Computer-Aided Control System Design (CACSD), 2011. - Piscataway, NJ : IEEE, S. 216-221Kongress: CACSD; (Denver) : 2011.09.28-30

Book chapter

Design of experiments for guaranteed parameter estimation in membership setting

Borchers, Steffen; Findeisen, Rolf

In: 2011 50th IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference. - Piscataway, NJ : IEEE, S. 2602-2607Kongress: IEEE Conference on Decision and Control; 50 (Orlando, Fla.) : 2011.12.12-15

Book chapter

Fast predictive control of linear systems combining Nesterov's gradient method and the method of multipliers

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: 2011 50th IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference. - Piscataway, NJ : IEEE, S. 501-506Kongress: IEEE Conference on Decision and Control; 50 (Orlando, Fla.) : 2011.12.12-15

Book chapter

A model predictive control approach to trajectory tracking problems via time-varying level sets of Lyapunov functions

Faulwasser, Timm; Findeisen, Rolf

In: 2011 50th IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference. - Piscataway, NJ : IEEE, S. 3381-3386Kongress: IEEE Conference on Decision and Control; 50 (Orlando, Fla.) : 2011.12.12-15

Book chapter

Constrained output path-following for nonlinear systems using predictive control

Faulwasser, Timm; Findeisen, Rolf

In: 8th IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems 2010 ; Vol. 2. - Red Hook, NY : Curran, S. 753-758, 2011

Book chapter

Robust suboptimal control over lossy networks using extended input schemes

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: IEEE International Symposium on Computer-Aided Control System Design (CACSD), 2011. - Piscataway, NJ : IEEE, S. 210-215

Peer-reviewed journal article

Heterogeneity reduces sensitivity of cell death for TNF-stimuli

Schliemann, Monica; Bullinger, Eric; Borchers, Steffen; Allgöwer, Frank; Findeisen, Rolf; Scheurich, Peter

In: BMC systems biology. - London : BioMed Central; Vol. 5, 2012, Art. 204, insgesamt 11 S., 2011

Dissertation

Understanding phototaxis of Halobacterium salinarum - a systems biology approach

Streif, Stefan; Findeisen, Rolf; Marwan, Wolfgang

In: Aachen: Shaker, Zugl.: Magdeburg, Univ., Fak. für Elektrotechnik und Informationstechnik., Diss., 2011, XIX, 165 S., Ill., graph. Darst., 21 cm - (Contributions in systems theory and automatic control; 1)

Dissertation

Force-induced bone adaptation - a systems biology perspective towards therapy design

Maldonado Torres, Solvey; Findeisen, Rolf; Schaper, Fred

In: Aachen: Shaker, 2012, Zugl.: Magdeburg, Univ., Fak. für Elektrotechnik und Informationstechnik, Diss., 2011, VIII, 137 S., graph. Darst., 21 cm, 221 g - (Contributions in systems theory and automatic control; 2)

Article in conference proceedings

Sensitising to security risks in manufacturing engineering - an exemplary VR prototype

Fruth, Jana; Münder, Richard; Gruschinski, Hannes; Dittmann, Jana; Karpuschewski, Bernhard; Findeisen, Rolf

In: IWDE 2011: proceedings of the 2nd International Workshop on Digital Engineering 2011. - Magdeburg, S. 39-44

Original article in peer-reviewed international journal

Graph problems arising from parameter identification of discrete dynamical systems

Borchers, Steffen; Bosio, Sandro; Findeisen, Rolf; Haus, Utz-Uwe; Rumschinski, Philipp; Weismantel, Robert

In: Mathematical methods of operations research - Berlin: Springer, 1996, Bd. 73.2011, 3, S. 381-400

Original article in peer-reviewed periodical-type series

Event-based NMPC for networked control systems over UDP-like communication channels

Varutti, Paolo; Findeisen, Rolf

In: 2011 American Control Conference (ACC 2011) ; 4. - Piscataway, NJ : IEEE, S. 3166 - 3171

Original article in peer-reviewed periodical-type series

Set membership parameter estimation and design of experiments using homothety

Borchers, Steffen; Rakovic, Sasa V.; Findeisen, Rolf

In: Proceedings of the 18th IFAC World Congress, 2011. - [s.l.] : IFAC-PapersOnLine, S. 9035-9040

Original article in peer-reviewed periodical-type series

Optimal exact path-following for constrained differentially flat systems

Faulwasser, Timm; Hagenmeyer, Veit; Findeisen, Rolf

In: Proceedings of the 18th IFAC World Congress, 2011. - [s.l.] : IFAC-PapersOnLine, S. 9875-9880

Original article in peer-reviewed periodical-type series

Set-based parameter estimation for symmetric network motifs

Rumschinski, Philipp; Laila, Dina Shona; Findeisen, Rolf

In: Proceedings of the 18th IFAC World Congress, 2011. - [s.l.] : IFAC-PapersOnLine, S. 10454-10459

Original article in peer-reviewed periodical-type series

Robustness of prediction based delay compensation for nonlinear systems

Findeisen, Rolf; Grüne, Lars; Pannek, Jürgen; Varutti, Paolo

In: Proceedings of the 18th IFAC World Congress, 2011. - [s.l.] : IFAC-PapersOnLine, S. 203-208

Original article in peer-reviewed periodical-type series

Fully parameterized tube MPC

Rakovic, Sasa V.; Kouvaritakis, Basil; Cannon, Mark; Panos, Christos; Findeisen, Rolf

In: Proceedings of the 18th IFAC World Congress, 2011. - [s.l.] : IFAC-PapersOnLine, S. 197-202

Original article in peer-reviewed periodical-type series

Optimal and optimal-linear control over lossy, distributed networks

Kögel, Markus; Blind, Rainer; Allgöwer, Frank; Findeisen, Rolf

In: Proceedings of the 18th IFAC World Congress, 2011. - [s.l.] : IFAC-PapersOnLine, S. 13239-13244

Original article in peer-reviewed periodical-type series

Practical robust positive invariance for large-scale discrete time systems

Rakovic, Sasa V.; Kern, Benjamin; Findeisen, Rolf

In: Proceedings of the 18th IFAC World Congress, 2011 - [s.l.]: IFAC-PapersOnLine, 2011 . - 2011, S. 6425-6430

Original article in peer-reviewed periodical-type series

A Fast Gradient method for embedded linear predictive control

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: Proceedings of the 18th IFAC World Congress, 2011. - [s.l.] : IFAC-PapersOnLine, S. 1362-1367

Original article in peer-reviewed periodical-type series

Fast predictive control of linear, time-invariant systems using an algorithm based on the fast gradient method and augmented Lagrange multipliers

Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: 2011 IEEE International Conference on Control Applications (CCA 2010) ; 2. - Piscataway, NJ : IEEE, S. 780-785

Original article in peer-reviewed periodical-type series

Fault diagnosis for polynomial hybrid systems

Savchenko, Anton; Rumschinski, Philipp; Findeisen, Rolf

In: Proceedings of the 18th IFAC World Congress, 2011 - [s.l.]: IFAC-PapersOnLine, 2011 . - 2011, S. 2755-2760

Original article in peer-reviewed periodical-type series

Optimal charging strategies in lithium-ion battery

Klein, Reinhardt; Chaturvedi, Nalin A.; Christensen, Jake; Ahmed, Jasim; Findeisen, Rolf; Kojic, Aleksandar

In: 2011 American Control Conference (ACC 2011) ; 1. - Piscataway, NJ : IEEE, S. 382 - 387

2010

Book chapter

Therapy discrimination via global sensitivity analysis of force-induced bone growth and adaptation

Maldonado Torres, Solvey; Savchenko, Anton; Findeisen, Rolf

In: IEEE International Symposium on Computer-Aided Control System Design (CACSD), 2010: Yokohama, Japan, 8 - 10 Sept. 2010 ; part of 2010 IEEE Multi-Conference on Systems and Control - Piscataway, NJ: IEEE, 2010 . - 2010, S. 499-505Kongress: CACSD (Yokohama : 2010.09.08-10)

Book chapter

Event-based reduced-attention predictive control for nonlinear uncertain systems

Varutti, Paolo; Faulwasser, Timm; Kern, Benjamin; Kögel, Markus; Findeisen, Rolf

In: IEEE International Symposium on Computer-Aided Control System Design (CACSD), 2010 - Piscataway, NJ: IEEE, 2010 . - 2010, S. 1085-1090Kongress: CACSD (Yokohama : 2010.09.08-10)

Book chapter

State estimation of a reduced electrochemical model of a lithium-ion battery

Klein, Reinhardt; Chaturvedi, Nalin A.; Christensen, Jake; Ahmed, Jasim; Findeisen, Rolf; Kojic, Aleksandar

In: American Control Conference (ACC), 2010. - Piscataway, NJ : IEEE, S. 6618-6623Kongress: ACC; (Baltimore, Md.) : 2010.06.30-07.02

Book chapter

Complete fault diagnosis of uncertain polynomial systems

Rumschinski, Philipp; Richter, Jan; Savchenko, Anton; Borchers, Steffen; Lunze, Jan; Findeisen, Rolf

In: 9th International Symposium on Dynamics and Control of Process Systems (DYCOPS 2010) - IFAC, 2010 . - 2010, S. 127-132Kongress: DYCOPS 9 (Leuven, Belgium : 2010.07.05-07)

Book chapter

Simple homothetic tube model predictive control

Rakovic, Saša V.; Kouvaritakis, Basil; Findeisen, Rolf; Cannon, Mark

In: 19th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems, MTNS 2010 : 5 - 9 July, 2010, Budapest, Hungary ; proceedings. - Budapest, S. 1411-1418Kongress: MTNS 2010; 19 (Budapest, Hungary) : 2010.07.05-09

Book chapter

Identification of biochemical reaction networks using a parameter-free coordinate system

Frey, Dirk; Findeisen, Rolf; Bullinger, Eric

In: Control theory and systems biology. - Cambridge, Mass. [u.a.] : MIT Press, S. 297-316, 2010

Book chapter

Event-based control for networked control systems - an active compensation approach

Varutti, Paolo; Kern, Benjamin; Findeisen, Rolf

In: Entwurf komplexer Automatisierungssysteme - EKA 2010 ; Beschreibungsmittel, Methoden, Werkzeuge und Anwendungen ; 11. Fachtagung mit Tutorium, 25. bis 27. Mai 2010 in Magdeburg, Denkfabrik im Wissenschaftshafen: EKA 2010 ; Beschreibungsmittel, Methoden, Werkzeuge und Anwendungen ; 11. Fachtagung mit Tutorium, 25. bis 27. Mai 2010 in Magdeburg, Denkfabrik im Wissenschaftshafen - Magdeburg: ifak, 2010 . - 2010, S. 29-38Kongress: Fachtagung EKA 11 (Magdeburg : 2010.05.25-27)

Dissertation

Machine learning with Lipschitz classifiers

Stuhlsatz, André; Wendemuth, Andreas; Findeisen, Rolf

In: Magdeburg, Univ., Fak. für Elektrotechnik und Informationstechnik, Diss., 2010, VII, 200 S., graph. Darst.

Original article in peer-reviewed international journal

Robust control of constrained sector bounded Lur'e systems with applications to nonlinear model predictive control

Böhm, Christoph; Findeisen, Rolf; Allgöwer, Frank

In: Dynamics of continuous, discrete & impulsive systems - DCDIS - Waterloo, Ont: Watam Press, 2001, Bd. 17.2010, 6, S. 935-958

Original article in peer-reviewed international journal

Set-base dynamical parameter estimation and model invalidation for biochemical reaction networks

Rumschinski, Philipp; Borchers, Steffen; Bosio, Sandro; Weismantel, Robert; Findeisen, Rolf

In: BMC systems biology. - London : BioMed Central, Bd. 4.2010, 69, insges. 14 S.

Original article in peer-reviewed international journal

Guaranteed steady state bounds for uncertain (bio-)chemical processes using infeasibility certificates

Hasenauer, Jan; Rumschinski, Philipp; Waldherr, Steffen; Borchers, Steffen; Allgöwer, Frank; Findeisen, Rolf

In: Journal of process control. - Oxford [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 20.2010, 9, S. 1076-1083

Original article in peer-reviewed periodical-type series

Force-induced bone growth and adaptation - a system theoretical approach to understanding bone mechanotransduction

Maldonado, Solvey; Findeisen, Rolf

In: WCCM/APCOM 2010. - Sydney, S. 012127-1-012127-10Kongress: WCCM/APCOM 2010; (Sydney) : 2010.07.19-23

Original article in peer-reviewed periodical-type series

Influence of discretization errors on set-based parameter estimation

Rumschinski, Philipp; Laila, Dina Shona; Bochers, Steffen; Findeisen, Rolf

In: 2010 49th IEEE Conference on Decision and Control ; 1 - Piscataway, NJ: IEEE, 2010; 1 . - 2010, S. 296-301

2009

Book chapter

Event-based model predictive control for networked control systems

Varutti, Paolo; Kern, Benjamin; Faulwasser, Timm; Findeisen, Rolf

In: Proceedings of the 48th IEEE Conference on Decision and Control, 2009 - Piscataway, NJ: IEEE, 2009 . - 2009, S. 567-572Kongress: IEEE Conference on Decision and Control 48 (Shanghai : 2009.12.15-18)

Book chapter

Model predictive path-following for constrained nonlinear systems

Faulwasser, Timm; Kern, Benjamin; Findeisen, Rolf

In: Proceedings of the 48th IEEE Conference on Decision and Control, 2009 - Piscataway, NJ: IEEE, 2009 . - 2009, S. 8642-8647Kongress: IEEE Conference on Decision and Control 48 (Shanghai : 2009.12.15-18)

Book chapter

A set-based framework for coherent model invalidation and parameter estimation of discrete time nonlinear systems

Borchers, Steffen; Rumschinski, Philipp; Bosio, Sandro; Weismantel, Robert; Findeisen, Rolf

In: Proceedings of the 48th IEEE Conference on Decision and Control, 2009. - Piscataway, NJ : IEEE, S. 6786-6792Kongress: IEEE Conference on Decision and Control; 48 (Shanghai) : 2009.12.15-18

Book chapter

Steady state sensitivity analysis of biochemical reaction networks - a brief review and new methods

Streif, Stefan; Waldherr, Steffen; Allgöwer, Frank; Findeisen, Rolf

In: Methods in bioengineering. - Boston, Mass. [u.a.] : Artech House, S. 129-148, 2009

Book chapter

Predictive control for lure systems subject to constraints using LMIs

Böhm, Christoph; Yu, Shuyou; Findeisen, Rolf; Allgöwer, Frank

In: Proceedings // ECC' 09, European Control Conference 2009, 23 - 26 August 2009, Budapest, Hungary. - Budapest : EUCA; 2009, S. 3389, Art. TuC15.6Kongress: ECC 2009; (Budapest) : 2009.08.23-26[Beitrag auf CD-ROM]

Book chapter

Model invalidation and system identification of biochemical reaction networks

Borchers, Steffen; Rumschinski, Philipp; Bosio, Sandro; Weismantel, Robert; Findeisen, Rolf

In: MATHMOD Vienna 09 . - Vienna : ARGESIM, ARGE Simulation News, Vienna Univ. of Technology, ISBN 978-3-901608-35-3, S. 787-795; ARGESIM report; 35, 2009Kongress: MATHMOD; 6 (Vienna) : 2009.02.11-13

Book chapter

Compensating network delays and information loss by predictive control methods

Varutti, Paolo; Findeisen, Rolf

In: Proceedings // ECC' 09, European Control Conference 2009, 23 - 26 August 2009, Budapest, Hungary. - Budapest : EUCA; 2009, S. 1722-1727, Art. TuA1.2Kongress: ECC 2009; (Budapest) : 2009.08.23-26[Beitrag auf CD-ROM]

Article in conference proceedings

Predictive control of nonlinear chemical processes under asynchronous measurements and controls

Varutti, Paolo; Findeisen, Rolf

In: IFAC Symposium on Advanced Control of Chemical Processes, ADCHEM 2009 . - Istanbul, S. 156-161Kongress: ADCHEM; (Istanbul) : 2009.07.12-15

Article in conference proceedings

Guaranteed steady-state bounds for uncertain chemical processes

Hasenauer, Jan; Rumschinski, Philipp; Waldherr, Steffen; Borchers, Steffen; Allgöwer, Frank; Findeisen, Rolf

In: IFAC Symposium on Advanced Control of Chemical Processes, ADCHEM 2009. - Istanbul, insges. 6 S.Kongress: ADCHEM; (Istanbul) : 2009.07.12-15[Beitrag auf CD-ROM]

Article in conference proceedings

Model discrimination and parameter estimation via infeasibility certificates for dynamical biochemical reaction networks

Borchers, Steffen; Rumschinski, Philipp; Bosio, Sandro; Weismantel, Robert; Findeisen, Rolf

In: SYSID 2009 . - IFAC, S. 245-250Kongress: SYSID 2009; 15 (Saint-Malo) : 2009.07.06-08

Cooperations
  • Prof. Thomas Fischer, Klinik für Hämatologie und Onkologie, Universitätsklinik Magdeburg
  • BOSCH RTC
  • Siemens AG
  • Bosch Batterie Systems
  • Dr. Steffen Klamt, Max-Planck-Institut Magdeburg
  • Prof. Fred Schaper, IBIO, Universität Magdeburg
Profile
Methodenentwicklung im Bereich der Systemtheorie und Regelungstechnik
  • Regelung und Beobachtung nichtlinearer Systeme mit Beschränkungen
  • Optimale und prädiktive Regelung
  • Ausgangsregelung
  • Tracking- und Trajektorienfolgeregelung
  • Regelung und Beobachtung über Informationsnetzwerke
  • Parameterschätzung
  • Systemtheoretische Methodenentwicklung für die Systembiologie und Biomedizin
Systembiologie
  • Modellierung
  • Entwicklung neuer systemtheoretische Ansätze zur Analyse und Beeinflussung biologische Prozesse
Anwendungen
  • Regelung schneller mechatronischer Systeme
  • Regelung und Überwachung chemischer Prozesse
  • Modellierung, Analyse und Therapieentwurf des kraftinduzierten Knochenwachstums
Service
  • Lösung regelungstechnischer Problemstellungen
  • Analyse komplexer dynamischer Systeme
  • Optimierungsbasierte Regelung mechatronischer Systeme
  • Optimierungsbasierte Verfahren in der Prozessindustrie
  • Gutachtertätigkeiten im Bereich der Systemtheorie und Regelungstechnik
  • Problemstellungen der Systembiologie
Vita

Rolf Findeisen studierte Technische Kybernetik an der Universität Stuttgart und Verfahrenstechnik mit einem Schwerpunkt auf dem Gebiet der Regelungstechnik an der University of Wisconsin - Madison in den USA. Findeisen: ,,Die Regelungstechnik und Systemtheorie erlaubt es verschiedenste Anwendungen und Problemstellungen anzugehen. Eine der zentralen Fragen ist es hierbei Methoden zu entwickeln, mit deren Hilfe sich Systeme mathematisch modellieren, optimieren und beeinflussen lassen." Rolf Findeisen entschloss sich schon sehr früh für eine wissenschaftliche Laufbahn, so dass er nach dem Aufenthalt an der University of Wisconsin seine Promotion an der ETH Zürich am Institut für Automatik begann. 1999

folgte Findeisen seinem Doktorvater, dem Leibnizpreisträger Frank Allgöwer, zurück an die Universität Stuttgart, wo er am Aufbau des Instituts für Systemtheorie und Regelungstechnik aktiv beteiligt war. 2004 schloss er seine Promotion mit Auszeichnung ab. Von 2004 an war er wissenschaftlicher Assistent und Lehrbeauftragter an der Universität Stuttgart, unterbrochen durch Gastaufenthalte an der Norwegian University of Science and Technology (NTNU), der University of California, Santa Barbara, USA, der University of Sannio, Benevento, Italien , sowie dem Imperial College London. Im Dezember 2007 wurde Rolf Findeisen zum Universitätsprofessor und Leiter des Lehrstuhls für Systemtheorie und Regelungstechnik am Institut für Automatisierungstechnik der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg berufen.

In der Forschung beschäftigt sich Professor Findeisen mit der Methodenentwicklung im Bereich der Systemtheorie und Regelungstechnik, sowie der Anwendung in unterschiedlichen Disziplinen (Mechatronik, Biologie, Verfahrenstechnik, Nanotechnologie, Medizintechnik, Automobiltechnik). Schwerpunkte bilden hierbei die optimierungsbasierte und prädiktive Regelung; die Systembiologie; die Analyse komplexer nichtlinearer Systeme; die nichtlineare Struktur- und Parameteridentifikation; sowie die Regelung komplexer, verteilter Systeme über Kommunikationsnetzwerke.

In Rahmen der Lehre engagiert sich Professor Findeisen für die Grundlagenausbildung im Bereich der Regelungstechnik und Systemtheorie, überwiegend für die Studiengänge Systemverfahrenstechnik und Kybernetik, Bioverfahrenstechnik, Elektrotechnik, Mechatronik. Daneben bieten er und die Mitarbeiter seines Lehrstuhles eine Reihe von Spezialisierungsvorlesungen an, die sich von der Steuerungstechnik, über optimierungsbasierte Regelungsverfahren, bis hin zur Systembiologie erstrecken.

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