TG

M. Sc. Thomas Gellrich

  • Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Campus Süd
    Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme
    Geb. 11.20 (Engler-Villa)
    Kaiserstr. 12
    D-76131 Karlsruhe

Lebenslauf

Studium der Elektro- und Informationstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit dem Schwerpunkt Regelungs- und Steuerungstechnik sowie an der Universitat Politècnica de València in Valencia, Spanien; Praktische Tätigkeiten bei der Alfred Kärcher GmbH & Co. KG im Bereich Robotik und bei der Dieffenbacher GmbH in der Elektrokonstruktion; 2015 Masterarbeit mit dem Titel „Entwicklung eines nichtlinearen hybriden Beobachters zur gesicherten Schätzung des Rotorwiderstands einer Traktionsasynchronmaschine“ am Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS).
Seit März 2016 wissenschaftlicher Mitarbeiter am FZI Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie im Forschungsbereich Embedded Systems and Sensors Engineering (ESS).

Seit März 2020 wissenschaftlicher Mitarbeiter am IRS.

Forschung

Modellierung und Regelung von Mehrphasensystemen

Zur energieeffizienten Thermalkontrolle werden in der Raumfahrt und in Computersystemen sogenannte Loop Heat Pipes eingesetzt. Eine Heat Pipe hat den Vorteil, dass sie den Transport von großen Wärmemengen bei kleinem Querschnitt ermöglicht, so dass eine hohe Wärmestromdichte erreicht wird. Speziell bei Loop Heat Pipes wird der Wärmetransport nicht durch eine Pumpe sondern durch Kapillarkräfte in einer Dochtstruktur angeregt. Außerdem kann durch die räumliche Trennung von Verdampfung und Kondensation Wärme über größere Strecken zur Senke transportiert werden. Auf diese Weise werden zum Beispiel Satellitenkomponenten im Weltraum gekühlt.

In Mehrphasensystemen, wie der Loop Heat Pipe, treten auf Grund der Thermodynamik instationäre Betriebszustände auf, die die Komplexität der Modellierung und anschließenden Regelung vergrößern. Daher stellt sich die Frage, wie hoch der Detaillierungsgrad eines Modells für den regelungstechnischen Zusammenhang sein muss und wie eine Vereinigung der Regelungen verschiedener Betriebszustände erreicht werden kann.

Ziel dieser Forschungsarbeit ist einen regelungstechnischen Modellierungsmechanismus für Mehrphasensysteme zu finden und daran eine geeignete modellbasierte Regelungsstrategie zu entwickeln. Eine wesentliche Herausforderung ist dabei die dynamische Beschreibung thermodynamischer Prozesse.

Lehre

Offene Abschlussarbeiten
Titel Typ
Laufende Abschlussarbeiten
Titel Typ Bearbeiter

Publikationen


2020
Model-Based Design of a Cascade Control for Loop Heat Pipes = Modellbasierter Entwurf einer Kaskadenregelung für Loop Heat Pipes
Gellrich, T.; Hohmann, S.
2020. 30 Years FDIBA : Proceedings of the 9th FDIBA Conference Sofia, Bulgaria, 26 – 27 November 2020. Ed.: A. Tsenov, 39–42, TU–Sofia Publishing House
Extended Nonlinear Dynamical Modeling and State Estimation for the Temperature Control of Loop Heat Pipes
Gellrich, T.; Moeller, J.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2020. 2020 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA), Montreal, QC, Canada, Canada, 24-26 Aug. 2020, 1015–1022, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CCTA41146.2020.9206366
Model-Free Control Design for Loop Heat Pipes Using Deep Deterministic Policy Gradient
Gellrich, T.; Min, Y.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2020. IFAC-PapersOnLine, 53 (2), 1575–1580. doi:10.1016/j.ifacol.2020.12.2190
Model-free control design for loop heat pipes using deep deterministic policy gradient
Gellrich, T.; Min, Y.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2020. 21st IFAC World Congress 2020 - 1st Virtual IFAC World Congress
Dynamic state-space modeling and model-based control design for loop heat pipes
Gellrich, T.; Sester, C.; Okraschevski, M.; Schwab, S.; Bauer, H.-J.; Hohmann, S.
2020
2019
Nonlinear Model Identification Adaptive Heater Control Design for Loop Heat Pipes
Gellrich, T.; Zhang, X.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2019. IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA), 679–684, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CCTA.2019.8920525
2018
Model-Based Heater Control Design for Loop Heat Pipes
Gellrich, T.; Schuermann, T.; Hobus, F.; Hohmann, S.
2018. 2018 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA), Copenhagen, Denmark, 21–24 August 2018, 527–532, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CCTA.2018.8511470
Two-Degree-of-Freedom Heater Control of a Loop Heat Pipe Based on Stationary Modeling
Gellrich, T.; Meinicke, S.; Knipper, P.; Hohmann, S.; Wetzel, T.
2018. 48th International Conference on Environmental Systems (ICES-2018), Albuquerque, New Mexico, USA, 8-12 July, 2018