TU Berlin

Numerische MathematikForschung

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Forschungsschwerpunkte

Numerische Mathematik
Numerische Lösung von differentiell-algebraischen Gleichungen.
Numerische Methoden für lineare und nichtlineare Gleichungssysteme
Numerische Lösung von Optimalsteuerungsproblemen
Numerische Lösung von partiellen Differentialgleichungen
Numerische Methoden für lineare und nichtlineare Eigenwertprobleme
Konstruktion von Vorkonditionierern für  Gleichungssysteme.
Numerische Berechnung von glatten Zerlegungen matrixwertiger Funktionen.
Parallelisierung von Algorithmen der Numerischen Mathematik.
Numerische Methoden zur Regularisierung und Stabilisierung von singulären dynamischen Systemen und Steuerungsproblemen.
Numerische Berechnung von strukturierten Normalformen
Numerische Berechnung von Lyapunov und Sacker-Sell Spektrenl
Softwareentwicklung im Bereich der Numerischen Mathematik
Steuerungstheorie
Singuläre Steuerungsprobleme.
Optimale Polvorgabe und Stabilisierungsmethoden.
Fehleranalyse und Softwareentwicklung im Bereich Numerische Methoden der Steuerungstheorie.
Steuerung und Regelung von Deskriptorsystemen

Optimale Steuerung
Matrizentheorie
Theorie nichtnegativer Matrizen und deren Verallgemeinerungen.
Nichtlineare Eigenwertprobleme
Normalformen
Matrixpolynome

Projekte

Drittmittelprojekte 2000-heute
Network for Development and Evaluation of Numerically Reliable Software in Control Engineering and its Implementation in Production Technologies (NICONET), Brite/EuRam III RTD Thematic Network, bewilligt von der Europäischen Union zum 1. Januar 98 -31. Dezember 2001, zusammen mit NAG (Numerical Algorithms Group) (S. Hammarling), DLR Oberpfaffenhoven (A. Varga and G. Grübel), KU Leuven (S. Van Huffel), UC Louvain (P. Van Dooren), TU Eindhoven (A. van den Boom und A. Stoorvogel) TU Delft (M. Verhaegen), sowie verschiedenen Industriepartnern
Analysis und Numerik über- und unterbestimmter nichtlinearer differentiell-algebraischer Gleichungen, DFG-Forschunsprojekt zusammen mit P. Kunkel, Univ. Oldenburg, 1. September 1998-31. August 2000.
Numerische Simulation von Zugfahrten in grossen Netzen BMBF-Forschungsprojekt, zusammen mit der Fa. TLC und DB Netz (Frankfurt) 1. Januar 2001-31. Dezember 2003
Numerische Methoden der robusten Steuerung, DFG-Forschungsprojekt zusammen mit P. Benner und A. Bunse-Gerstner, Univ. Bremen und A. Varga, DLR, Oberpfaffenhoven, 1. Oktober 2000-30. September 2003
Kalibrierverfahren für Hybride Parallekinematiken, DFG-Forschungsprojekt im Schwerpunktprogramm Fertigungsmaschinen mit Parallelkinematiken mit H. Tönshoff, Hannover, 1. Oktober 2000-30. September 2001
Analysis und Numerik über- und unterbestimmter nichtlinearer differentiell-algebraischer Gleichungen, DFG-Forschunsprojekt zusammen mit P. Kunkel, Univ. Oldenburg, 1. Januar 2001-31. Dezember 2002.
Analyse und Modellierung von Tropfengrössenverteilungen in gerührten Flüssig/flüssig Systemen, Teilprojekt  im DFG Graduiertenkolleg 827
Transportvorgänge an bewegten Phasengrenzflächen,  mit M. Kraume TU Berlin, 1. Oktober 2002-30. September 2005
Mitbegründer und stellvertretender Sprecher (2002-2008), Sprecher (2008- ) des DFG Forschungszentrums MATHEON, Mathematik für Schlüsseltechnolgien, 01.06.2002--30.06.2014

Teilprojekte 2002-2006:

C4: Numerical solution of large nonlinear eigenvalue problems,
mit C. Mehl,
D1: Model reduction for large-scale systems in control and
circuit simulation,  mit P. Benner und  F. Tröltzsch,
D2: Solution of large unstructured linear systems in circuit
simulation, mit M. Bollhofer,
D5: Structure analysis for simulation and control problems of
differential algebraic equations mit R. März,

Teilprojekte 2006-2010:

A9: Simulation and control of positive descriptor systems,
mit R. Nabben
C4: Numerical solution of large nonlinear eigenvalue problems,
mit C. Mehl
C22: Adaptive solution of parametric eigenvalue problems for
partial differential equations,
mit C. Carstensen und C. Mehl
D1: Simulation and control of switched systems of
differential-algebraic equations
D2: Passivation of linear time invariant systems arising in
circuit simulation and electric field computation,
mit C. Mehl,
D18: Sparse representation of solutions of differential  equations,
mit M. Pfetsch und H. Yserentant.

Teilprojekte 2010-2014:

D2: Passivation of linear time invariant systems arising in circuit simulation and electric field computation, (mit T. Reis bis 30.09.2011)
C22: Adaptive solution of parametric eigenvalue problems for partial differential equations
mit C. Carstensen
C29: Numerical methods for large-scale parameter-dependent systems, zusammen
mit J. Liesen, R. Nabben (T. Stykel bis 30.09.2011) und C. Mehl (ab 1.10.2011)
Numerische Lösung von quadratischen Operator-Eigenwertproblemen aus der Kontinuumsmechanik DFG-Forschungsprojekt zusammen mit T. Apel, TU Chemnitz, 1. Januar 2002- 31. Januar 2006
Systemreduktion und Optimalsteuerung zur Beeinflussung von Strömungen, Teilprojekt im Sonderforschungsbereich 557, zusammen mit F. Tröltzsch, 1. Juli 2004--30. Juni 2010.
Numerische Algorithmen für verallgemeinerte Eigenwertprobleme gerader Struktur mit Anwendungen bei der robusten Regelung von Deskriptorsystemen. DFG-Forschungsprojekt zusammen mit P. Benner, TU Chemnitz, 1.Januar 2006--30. April 2010
Berechnung von Verteilungsdichtefunktionen stochastisch angeregter mechanischer Systeme durch Lösung der Fokker-Planck
Gleichung, DFG-Forschungsprojekt zusammen mit Utz von Wagner, Inst. f. Mechanik, TU Berlin, 1. April 2008--31. März 2011.
Skalierbare Numerische Methoden für adiabatische Quantenpreparation. DFG-Forschungsprojekt zusammen mit T. Brandes, Inst. f. theoretische Physik, TU Berlin, 1. September 2010-
Modellierung, Simulation, and Regelung von Tropfengrößenverteilung in gerührten flüssig/flüssig Systemen DFG-Forschungsprojekt zusammen mit M. Kraume, Fachgebiet für Verfahrenstechnik, TU Berlin und M. Schäfer, Fachgebiet Numerische Berechnungsverfahren im Maschinenbau, TU Darmstadt, 1. Januar 2009-
Analysis, numerische Lösung und Regelung von Delay-differentiell-algebraischen Gleichungen, Teilprojekt A2 im SFB 910, zusammen mit T. Stykel, 1. Januar 2011-
ERC Advanced Grant: MODSIMCONMP Modelling, Simulation and Control of Multiphysics Systems, 1. April 2011-31. März 2016
Zahlreiche Industriekooperation u.a. mit
Bosch-Rexroth, Lohr,
CST GmbH, Darmstadt,
DaimlerChrysler Research Esslingen,
Deutsche Bahn Systems, Frankfurt,
NEC Europe, St. Augustin,
SFE GmbH Berlin,

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