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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter (O) January 14, 2015

Entwurf einer lernenden Kaskadenregelung für ein nichtinvasives kontinuierliches Blutdruckmesssystem

Design of a Learning Cascade Controller for a Continuous Noninvasive Blood Pressure Measurement System
Thomas Seel

Dipl.-Ing. Thomas Seel hat Systemtechnik und technische Kybernetik an der OvGU Magdeburg und der UCSB studiert und ist seit 2010 am Fachgebiet Regelungssysteme der TU Berlin. Hauptarbeitsgebiete: Theorie und Anwendung von ILR in der Biomedizintechnik und Inertialsensor-basierte Bewegungsanalyse.

Fachgebiet Regelungssysteme, Technische Universität Berlin, Einsteinufer 17 EN11, D-10587 Berlin

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, Sarah Schneider

Dr.-Ing. Sarah Schneider ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Labor für Biofluidmechanik an der Charité – Universitätsmedizin Berlin. Sie hat an der Technischen Universität Berlin zum Thema ,,Entwicklung einer Methode für die belastungsarme nichtinvasive Langzeitmessung des Blutdrucks“ promoviert.

Labor für Biofluidmechanik, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Augustenburger Platz 1 (Forum 4), D-13353 Berlin

, Klaus Affeld

Prof. Dr.-Ing. Klaus Affeld ist Leiter des Labors für Biofluidmechanik an der Charité – Universitätsmedizin Berlin.

Labor für Biofluidmechanik, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Augustenburger Platz 1 (Forum 4), D-13353 Berlin

and Thomas Schauer

Dr. Thomas Schauer ist wissenschaftlicher Mitarbeiter und Leiter der Arbeitsgruppe Technische Assistenzsysteme in der Medizin am Fachgebiet Regelungssysteme an der TU Berlin.

Fachgebiet Regelungssysteme, Technische Universität Berlin, Einsteinufer 17 EN11, D-10587 Berlin

Zusammenfassung

Im vorliegenden Beitrag entwerfen wir für ein neuartiges Blutdruckmesssystem eine kaskadierte Regelung aus zwei unterlagerten klassischen Rückführungen mit Vorfilter und einem iterativ lernenden Regler. Wir zeigen, dass die Bandbreite der klassischen Regelung durch das Messrauschen der Ultraschallsonde stark eingeschränkt ist und dass diese Einschränkung umgangen werden kann, wenn die repetitive Natur des Regelungsproblems ausgenutzt wird.

Abstract

For a novel blood pressure measurement system, we design a cascaded controller that consists of two classic feedback loops and an iterative learning algorithm. We show that the bandwidth of the feedback loops is limited by the measurement noise of the ultrasound sensor and that this restriction can be circumvented by exploiting the repetitive nature of the disturbance that is induced by the oscillating arterial pressure.

Über die Autoren

Thomas Seel

Dipl.-Ing. Thomas Seel hat Systemtechnik und technische Kybernetik an der OvGU Magdeburg und der UCSB studiert und ist seit 2010 am Fachgebiet Regelungssysteme der TU Berlin. Hauptarbeitsgebiete: Theorie und Anwendung von ILR in der Biomedizintechnik und Inertialsensor-basierte Bewegungsanalyse.

Fachgebiet Regelungssysteme, Technische Universität Berlin, Einsteinufer 17 EN11, D-10587 Berlin

Sarah Schneider

Dr.-Ing. Sarah Schneider ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Labor für Biofluidmechanik an der Charité – Universitätsmedizin Berlin. Sie hat an der Technischen Universität Berlin zum Thema ,,Entwicklung einer Methode für die belastungsarme nichtinvasive Langzeitmessung des Blutdrucks“ promoviert.

Labor für Biofluidmechanik, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Augustenburger Platz 1 (Forum 4), D-13353 Berlin

Klaus Affeld

Prof. Dr.-Ing. Klaus Affeld ist Leiter des Labors für Biofluidmechanik an der Charité – Universitätsmedizin Berlin.

Labor für Biofluidmechanik, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Augustenburger Platz 1 (Forum 4), D-13353 Berlin

Thomas Schauer

Dr. Thomas Schauer ist wissenschaftlicher Mitarbeiter und Leiter der Arbeitsgruppe Technische Assistenzsysteme in der Medizin am Fachgebiet Regelungssysteme an der TU Berlin.

Fachgebiet Regelungssysteme, Technische Universität Berlin, Einsteinufer 17 EN11, D-10587 Berlin

Erhalten: 2014-7-8
Angenommen: 2014-10-14
Online erschienen: 2015-1-14
Erschienen im Druck: 2015-1-28

©2015 Walter de Gruyter Berlin/Boston

Downloaded on 27.1.2023 from https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/auto-2014-1130/html
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