Lebenslauf

Geboren 1988 in Heidelberg; Abitur 2007 am Technischen Gymnasium mit Profil Informationstechnik der Hubert-Sternberg-Schule in Wiesloch. Ab 2008 Studium der Elektro- und Informationstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT); Bachelorarbeit 2012 am Institut für Biomedizinische Technik (IBT) über den Einfluss der Herzrate auf die Repolarisationsmechanismen des menschlichen Herzens; Auszeichnung der Bachelorarbeit mit dem Research Student Award. Ab 2012 Masterstudium der Elektro- und Informationstechnik am KIT mit Schwerpunkten in den Bereichen Systemtheorie, Regelungstechnik und Signalverarbeitung; Forschungstätigkeiten über die Analyse von Zeitreihen mittels Methoden der Finanzmathematik; Betreuung verschiedener Lehrveranstaltungen; praktische Tätigkeiten am ABB Corporate Research Center in Ladenburg; 2014 Masterarbeit am Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS) über die garantierte Zustandsbeobachtung nichtlinearer Systeme; Auszeichnung der Masterarbeit mit dem Diplomandenpreis der SEW-EURODRIVE-Stiftung.
Seit Januar 2015 wissenschaftlicher Mitarbeiter am IRS.
Private Interessen: Musik, Sport und gutes Essen und Trinken

Forschung

Zustandsschätzung für Multidomänen-Energieverteilsysteme

Moderne Energieverteilsysteme bestehen aus gekoppelten physikalischen Domänen wie Elektrizität, Gas und Wärme. Um das Gesamtsystem mit einem möglichst hohen Anteil Erneuerbarer Energien betreiben zu können, muss der Zustand der Anlagen am Netz bekannt sein (z.B. Windkraftanlagen, Batteriespeicher, Blockheizkraftwerke). Darüber hinaus ist Kenntnis über die internen Netzgrößen (z.B. Spannungen/Ströme oder Drücke/Volumenflüsse) für eine sichere Netzführung unerlässlich. Eine vollständige sensortechnische Ausstattung der Netze ist jedoch aus wirtschaftlichen Gründen nicht möglich.

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts werden Schätzverfahren entwickelt, welche auf Basis der vorhandenen Messinformation die Anlagen- und Netzgrößen ermitteln. Hierzu wird das Gesamtsystem als eine Menge dynamischer Subsysteme aufgefasst, die über einen Graphen mit generalisierten Potentialen ei und Flüssen fij interagieren. Die Systemklasse weist zahlreiche interessante Eigenschaften auf und ist in der Literatur noch unerforscht. Schwerpunkte der Arbeit sind:

Dynamische Modellierung von Anlagen zur Gewinnung Erneuerbarer Energie
Modellierung komplexer Systeme mit Port-Hamiltonschen Systemen
Beobachtbarkeit von Energieverteilsystemen
Beobachter und Zustandsschätzer für Port-Hamiltonsche Systeme

Lehre

Offene Abschlussarbeiten
Titel	Typ

Laufende Abschlussarbeiten
Titel	Typ	Bearbeiter

Publikationen

2020

Explicit port-Hamiltonian formulation of bond graphs with dependent storages.
Pfeifer, M.; Caspart, S.; Muller, C.; Pfeiffer, S.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2020. Proceedings of the 21st IFAC World Congress, International Federation of Automatic Control (IFAC)
Explicit port-Hamiltonian formulation of multi-bond graphs for an automated model generation.
Pfeifer, M.; Caspart, S.; Hampel, S.; Muller, C.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2020. Automatica, 120, Art. Nr.: 109121. doi:10.1016/j.automatica.2020.109121
A scalable port-hamiltonian approach to plug-and-play voltage stabilization in DC microgrids.
Strehle, F.; Pfeifer, M.; Malan, A. J.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2020
A scalable port-hamiltonian approach to plug-and-play voltage stabilization in DC microgrids.
Strehle, F.; Pfeifer, M.; Malan, A. J.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2020. 2020 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA), 24-26 August 2020, online, 787–794, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CCTA41146.2020.9206323
Bias-free Parameter Identification for Non-Commensurable Fractional Systems.
Stark, O.; Pfeifer, M.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2020. 18th European Control Conference, ECC 2020, Saint Petersburg, Russian Federation, 12 - 15 May 2020, 1422–1429, EUCA
Interval Input-State-Output Estimation for Linear Port-Hamiltonian Systems with Application to Power Distribution Systems.
Pfeifer, M.; Krebs, S.; Hofmann, F.; Kupper, M.; Hohmann, S.
2020. 58th IEEE Conference on Decision and Control (CDC), Nice, F, December 11-13, 2019, 3176–3183, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CDC40024.2019.9029590

2019

Unknown Input Kalman Filtering for Linear Discrete-Time Fractional Order Systems With Direct Feedthrough [in press].
Kupper, M.; Pfeifer, M.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2019. European Control Conference (ECC), Naples, Italy, 25–28 June 2019, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
Automated Generation of Explicit Port-Hamiltonian Models from Multi-Bond Graphs.
Pfeifer, M.; Caspart, S.; Pfeiffer, S.; Muller, C.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2019. doi:10.5445/IR/1000104388
AMOTO: Automatic MOdeling TOol for the Port-Hamiltonian Formulation of Bond Graphs.
Pfeiffer, S.; Muller, C.; Pfeifer, M.; Caspart, S.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2019. VDI/VDE GMA-Fachausschuss 1.30 „Modellbildung, Identifikation und Simulation in der Automatisierungstechnik“. Tagung (2019), Anif, Österreich, 25.–27. September 2019
Explicit Port-Hamiltonian Formulation of Bond Graphs.
Pfeifer, M.; Pfeiffer, S.; Caspart, S.; Muller, C.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2019. GMA-Fachausschuss 1.30 „Modellbildung, Identifikation und Simulation in der Automatisierungstechnik“, Anif, A, 25.-27. September 2019, VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik
Unknown input kalman filtering for linear discrete-time fractional order systems with direct feedthrough.
Kupper, M.; Pfeifer, M.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2019. 2019 18th European Control Conference (ECC), Napoli, Italy, June 25-28, 2019, 1848–1853, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.23919/ECC.2019.8795817
A Scalable Port-Hamiltonian Approach to Plug-and-Play Voltage Stabilization in DC Microgrids [submitted].
Strehle, F.; Pfeifer, M.; Krebs, S.; Hohmann, S.
2019. IFAC-PapersOnLine [submitted]

2018

Weighted Least Squares State Estimation for Coupled Power and Gas Distribution Networks.
Pfeifer, M.; Zimmerlin, M.; Schwarzendorfer, M.; Sauter, P.; Krebs, S.; Leibfried, T.; Hohmann, S.
2018. 53rd International Universities Power Engineering Conference, Glasgow, Scotland, 4th-7th September 2018, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/UPEC.2018.8542013
Full- and Reduced-Order State-Space Modeling of Wind Turbine Systems with Permanent Magnet Synchronous Generator.
Hackl, C.; Jané-Soneira, P.; Pfeifer, M.; Schechner, K.; Hohmann, S.
2018. Energies, 11 (7), 1809. doi:10.3390/en11071809
Towards Port-Hamiltonian Modeling of Multi-Carrier Energy Systems: A Case Study for a Coupled Electricity and Gas Distribution System.
Strehle, F.; Pfeifer, M.; Kölsch, L.; Degünther, C.; Ruf, J.; Andresen, L.; Hohmann, S.
2018. IFAC-PapersOnLine, 51 (2), 463–468. doi:10.1016/j.ifacol.2018.03.078

2017

Graph-theoretic Model for Observability in Multi-carrier Energy Distribution Networks (MEDNs).
Hohmann, S.; Maaß, H.; Mieth, C.; Pfeifer, M.; Wagner, D.; Wegner, F.
2017, September 11. 3rd Scientific Storage and Cross-linked Infrastructures - Meeting (SCI 2017), Karlsruhe, Deutschland, 11.–12. September 2017
Neural Network-based Load Forecasting in Distribution Grids for Predictive Energy Management Systems.
Sauter, P.; Karg, P.; Pfeifer, M.; Kluwe, M.; Zimmerlin, M.; Leibfried, T.; Hohmann, S.
2017. Die Energiewende : Blueprints for the New Energy Age, Proceedings of the International ETG Congress 2017, World Conference Center, Bonn, 28th - 29th November 2017, 13–18, VDE Verlag
Das Verbundprojekt RegEnKibo: Regionalisierung der Energieversorgung auf Verteilnetzebene unter Anwendung eines multimodalen, zellularen Ansatzes.
Zimmerlin, M.; Suriyah, M.; Leibfried, T.; Sauter, P.; Maurer, J.; Pfeifer, M.; Kluwe, M.; Hohmann, S.; Köppel, W.; Degünther, C.; Müller. C.; Ruf, J.; Prabhakaran, P.; Missal, P.; Walter, J.; Herold, L.; Eichinger. T.
2017. ETG Congress, Bonn, 28.-29.11.2017, VDE Verlag
Poster abstract: graph-theoretic model for observability in multi-carrier energy distribution networks.
Hohmann, S.; Maaß, H.; Mieth, C.; Pfeifer, M.; Wagner, D.; Wegner, F.
2017. Computer science - research and development, 33 (1-2), 237–239. doi:10.1007/s00450-017-0366-3

2016

Interval Observer for LPV Systems Based on Time-Variant Transformations.
Krebs, S.; Pfeifer, M.; Fugel, S.; Weigold, J.; Hohmann, S.
2016. 55th IEEE Conference on Decision and Control (CDC), December 12-14, 2016, Las Vegas, NV, USA, 4090–4096, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CDC.2016.7798889
Reduced-order hybrid interval observer for verified state estimation of an induction machine.
Krebs, S.; Schnurr, C.; Pfeifer, M.; Weigold, J.; Hohmann, S.
2016. Control engineering practice, 57, 157–168. doi:10.1016/j.conengprac.2016.09.004

2015

Rule-based PI controller autotuning for drive systems.
Pfeifer, M.; Weickert, T.; Klose, S.
2015. 2015 European Control Conference (ECC 2015) : Linz, Austria, 15 - 17 July 2015, 672–677, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ECC.2015.7330619

2013

A general approach for dynamic modeling of physiological time series.
Pfeifer, M.; Lenis, G.; Dössel, O.
2013. Biomedizinische Technik. Biomedical Engineering, 58 (Suppl. 1). doi:10.1515/bmt-2013-4169