Fundacja na Rzecz Nauki Polskiej każdego roku wybiera 100 laureatów konkursu o stypendium START. W 2019 r. na liście zwycięzców znalazł się dr Paweł Latosiński, absolwent matematyki, adiunkt w Instytucie Automatyki PŁ i autor artykułów w czasopismach z listy JCR. Zajmuje się układami sterowania, a efekty tych badań przyczyniają się m.in. do sprawniejszego działania maszyn.
Jaką dyscyplinę naukową Pan reprezentuje?
Moje badania przypisane są do dyscypliny automatyka, elektronika i elektrotechnika, a konkretniej skupione są teorii sterowania. Zajmuję się algorytmami sterowania ślizgowego, które są efektywną metodą sterowania układami dynamicznymi, nawet w obecności różnego rodzaju zakłóceń.
Opracowywane przez Pana metody gwarantują lepszą odporność układu na zakłócenia i na niepewności modelu niż stosowane powszechnie rozwiązania.
Bardzo często mamy do czynienia z zakłóceniami pochodzącymi od nieprzewidywalnych czynników zewnętrznych – dla przykładu może nim być wiatr podczas sterowania dronem, stan nawierzchni, po którym porusza się pojazd lądowy, czy też spadek przepustowości w sieci. Podczas projektowania algorytmu sterującego danym układem należy liczyć się z tym, że odczytany stan układu może nieco odbiegać od faktycznego stanu obiektu (z uwagi na opóźnienia, niedokładność odczytu czy inne czynniki). Zaletą rozważanych przeze mnie strategii jest możliwość szybkiej odpowiedzi na tego rodzaju zakłócenia i niepewności modelu, jednocześnie zapewniając wydajność obliczeniową algorytmu.
W jakich obszarach znajdą zastosowanie efekty tych prac?
Są one z powodzeniem wykorzystywane do sterowania manipulatorami robota, pojazdami bezzałogowymi czy przetwornikami energoelektronicznymi. Niektóre publikacje, również te wywodzące się z naszego Instytutu Automatyki, sugerują wykorzystanie regulatorów ślizgowych w niespodziewanych obszarach takich jak układy logistyczne czy sterowanie przesyłem danych w sieci.
Na jakie wyzwania próbuje Pan odpowiedzieć?
We współczesnej automatyce należy zmierzyć się z rosnącymi wymaganiami pod kątem precyzji, niezawodności, a także energooszczędności zautomatyzowanych układów. Co za tym idzie, istotne jest zaprojektowanie skutecznych algorytmów sterowania biorących pod uwagę specyfikację danej maszyny. W szczególności, ważnym zadaniem jest stworzenie takich warunków, żeby pewne wartości reprezentujące fizyczny stan układu (takie jak na przykład prędkość pojazdu lub napięcie w przetworniku) mieściły się w bezpiecznych granicach. Zaprojektowanie skutecznej metody sterowania, przy jednoczesnym ograniczeniu tych wartości, było jednym z głównych celów moich badań.
Czyli te rozwiązania są zindywidualizowane dla poszczególnych urządzeń?
Tak, chociaż proces przystosowania danego algorytmu ślizgowego do pracy w konkretnym układzie nie jest trudny. Uwzględnia on jedynie dobór stałych parametrów powiązanych z dynamiką układu i jego pożądanymi właściwościami oraz oszacowanie potencjalnych zakłóceń, które mogą na ten układ wpływać.
Kiedy zdecydował Pan, że praca naukowa jest zajęciem, które będzie Pan zawodowo realizował?
Kończąc matematykę na FTIMSie, początkowo rozważałem podjęcie studiów doktoranckich w tym właśnie kierunku, jednak na jednym z wykładów odwiedził nas profesor Andrzej Bartoszewicz, kierownik Instytutu Automatyki. Poszukiwał on studentów chętnych do podjęcia badań w swojej jednostce. Argumentował to zaproszenie faktem, iż teoria sterowania badana przez automatyków jest ściśle powiązana z zagadnieniami poznawanymi przez nas na studiach matematycznych. Po tym jak sam zdecydowałem się skorzystać z tego zaproszenia, szybko zrozumiałem, że miał on rację. Mogę poświadczyć, że każdy matematyk z łatwością odnajdzie się w teorii sterowania.
Dlaczego warto być naukowcem?
Kariera naukowca nieustannie dostarcza nowych wyzwań i z pewnością nie pozwala popaść w monotonię. Jest to zawód umożliwiający podążanie za swoją ambicją, a jednocześnie na pracę w przyjaznym środowisku. Naturalnie, zdecydowana większość absolwentów PŁ podejmuje zatrudnienie w sektorze prywatnym i tylko niewielki odsetek decyduje się na kontynuację pracy naukowej. Myślę, że wielu młodych ludzi o wysokim potencjale intelektualnym niesłusznie pomija możliwość pozostania na uczelni, planując swoją przyszłość. Dlatego też zachęcam studentów, którzy czują się pewnie w środowisku akademickim, aby rozważyli podjęcie studiów w szkole doktorskiej.
