Le document contient les informations supplémentaires sur les projets réalisés au cours de mon cursus INSA. This document provides additional information about the projects I did during my first four years in college at INSA.

1. Vitalina OSTAPENKO
Engineering Student, 4​th​
year, FRANCE
(+33)768-87-45-91 l ​ostapenk@etud.insa-toulouse.fr
www.linkedin.com/in/vitalina-ostapenko-aa0523147/
First year projects 3
Documentary project on UNIVERSAL INCOME 3
Optic 3
Electricity 3
Second year projects 5
Electronics 5
Discovery of the scanning electron microscope (SEM) 6
Automation : Closed-loop system 6
Initiation to Integrated Electronics Technologies on Silicon 7
Third year projects 8
Digital Analysis 8
Networks 8
C language 8
Control of continuous linear systems 8
Physical measurements 10
1. Thin films 10
2. Laser 10
3. Optic measurements 11
4. Temperature measurements 11
5. Vacuum technics 11
Electronic 12
Digital filtering 12
Database project 13
Assembly language on ARM CORTEX 13
Modelling and Control of continuous linear systems 14
1. Control of a coin sorting system 14
2. Elevator control 15
3. Digital watch control with XPC Target 15
Current projects (fourth year) 16
Monitoring industrial robots subject to nuclear radiation 16
Modelling of a complex system in SysML(system modelling language) with CAMEO 16
On-board computer and electronics 17

2. First year projects
Documentary project on UNIVERSAL INCOME
Une utopie ou une réelle solution pour s’adapter à un système en mutation ?
Avec mes 4 camarades de classe, nous avons commencé par étudier les origines du revenu
universel et ses diverses formes. Ensuite nous avons montré que le revenu universel peut
permettre de simplifier le système des minimas sociaux, de lutter contre la pauvreté et de
s’adapter à l’évolution du travail. Toutefois, on s’est aussi rendu compte des points négatifs
de ce mode de vie : l’incitation à l’inaction professionnelle et le renforcement des inégalités.
A utopia or a real solution to adapt ourselves to a changing system?
With my four classmates, we began by studying the origins of universal income and its
various forms. Then we showed that universal income can simplify the system of social
minima, fight against poverty and adapt people to workplace evolution due to automation.
However, we also realized that there are negative points to this way of life: the incitement to
professional inaction and the reinforcement of inequalities.
Optic
On a commencé par étudier le fonctionnement global de divers appareils optiques tels que la
lunette astronomique, la lunette terrestre et la lunette de Galilée. Nous nous sommes ensuite
concentrés sur le principe du microscope, du prisme et des lentilles. Finalement, on a réalisé
un apprentissage par pratique en déterminant le miroir le plus approprié pour distinguer une
poussière dans l’œil afin de l'ôter.
We began by studying the global function of various optical devices such as the telescope,
the monocular and Galileo’s telescope. Then we focused on the principle of the microscope,
the prism and the lenses. Finally, through practice-based work we determined the most
appropriate mirror to distinguish dust in the eye in order to remove it.
Convex mirror : Concave mirror :
Electricity
On a d’abord commencé par étudier les composants électriques en continue (DC) : les
générateurs de tensions et les résistances. Avec l’outil LABVIEW j’ai pu ainsi réaliser des
mesures de température.
Ensuite, on a découvert les régimes transitoires (AC) en étudiant les circuits RL et RLC : on a
appris à utiliser les oscilloscopes en les réglant et en prenant les mesures nécessaires. J’ai
appris comment contrôler le blindage des appareils de mesures et comment calculer les

3. incertitudes. De plus j’ai pu effectuer des manipulations avec les condensateurs pour en
déduire leur fonctionnement et leurs utilités dans divers montages.
We first began by studying the electrical components in direct current
(DC): voltage generators and resistors. I was also able to make
temperature measurements with ​LABVIEW​.
Then, we learned about transitional regimes with alternating current
(AC) by studying the RL and RLC circuits. We learned how to use the
oscilloscopes by regulating them and taking the necessary measures. I
learned how to control the shielding of measurement devices and how
to calculate uncertainties. Finally, I performed several manipulations with capacitors to
deduce how they work and their utility in various electrical assembly.

4. Second year projects
Electronics
Design, Circuits and Signal processing
L’objectif des
séances de TP
a été de
réaliser le suivi
de cible
émettant une
onde
acoustique. A
l’aide d’un
système
composé de
deux capteurs
positionnés aux
extrémités d’un
bras métallique
sur un axe de
rotation. On a
utilisé le
principe de
déphasage des
signaux reçus
par les deux
capteurs pour
faire varier l’orientation du bras et ainsi le positionner face à la cible émettrice.
En commençant par une analyse du point de vue théorique, on a implémenté notre circuit sur
une plaque électronique. Durant les séances j’ai acquis la méthode de conception d’un circuit
électronique en effectuant les tests de validité après chaque étage du circuit pour corriger les
erreurs visibles qu’en pratique. De plus, j’ai appris les conventions de câblage.
The objective of this project was to track a target emitting an acoustic wave. We worked with
a system composed of two sensors positioned at the ends of a metal arm (on an axis in
rotation). We used the principle of phase shift of the signals received by these two sensors to
vary the orientation of the arm and thus positioning it face to face with the emitting target.
Starting with a theoretical analysis, we implemented our circuit on an electronic plate. During
these sessions I acquired the method of designing an electronic circuit by performing validity
tests after each floor of the circuit to correct the visible errors.

5. Discovery of the scanning electron microscope (SEM)
Durant cette après-midi, nous avons travaillé avec une chercheuse afin de comprendre le
fonctionnement du microscope électronique à balayage : l’utilité des électrons, de la colonne
sous vide. Ensuite, on nous a laissé opérer sur les microscopes avec des échantillons
positionnés au préalable.
During this afternoon, we worked with a researcher from a nearby lab to understand the
functioning of this type of microscope and specifically the utility of electrons and of vacuum
columns. Then we were allowed to operate on microscopes with pre-positioned samples.
Automation : Closed-loop system
1. Durant ces TPs l’objectif a été de se familiariser avec la simulation sous MATLAB
SIMULINK en modélisant les systèmes réels pour ensuite tester nos commandes
avec différents correcteurs sur les maquettes réelles. Ainsi, on a pu réguler la
température de l’air en le chauffant (Maquette AMIRA LTR 701).
During these sessions, the objective was to become familiar with simulations under MATLAB
SIMULINK by modeling real systems and then testing our commands with different correctors
in a simulation before using real models. Thus, it was possible to regulate the temperature of
the air by heating it (Model AMIRA LTR 701) :

6. 2. Ensuite, on a eu pour objectif de réguler la température d’une ampoule en agissant sur le
courant au bornes de celle-ci, mais aussi sur un la tension au bornes d’un ventilateur dont
l’obturateur est maintenue dans une position constante.
Then, the aim was to regulate the temperature of a light bulb by acting on :
● the current at it terminals
● the voltage of fan terminals which is kept in a constant position.
3. Et finalement on a étudié un dispositif permettant la régulation d'une bille se déplaçant sur un
rail motorisé en rotation en commandant l’angle du rail :
And finally, I studied a device designed to regulate a moving ball on a rotating motorized rail
by controlling the angle of this rail.
Initiation to Integrated Electronics Technologies on Silicon
Après des séances de cours théoriques
sur la production de cellule
photovoltaïque, on a réalisé la
simulation sur CAO d’une fabrication
d’une cellule photovoltaïque qu’on a par
la suite fabriquée en salle blanche lors
de la semaine de stage à l’AIME (Atelier
Interuniversitaire de Micro-nano
Électronique www.aime-toulouse.fr ) de
l’INSA Toulouse. Finalement, on a pu
tester le rendement de notre cellule qui
était seulement de 15%.
After theoretical courses on photovoltaic
cell, we carried out the CAD simulation
of a photovoltaic cell production. Then
we were allowed to construct it in a
clean room during the week of
internship at the AIME (Interuniversity
Workshop of Micro-Nano Electronics
www.aime-toulouse.fr​) at INSA
Toulouse. Finally, we were able to test
the performance of our cell which was
only 15%.

7. Third year projects
Digital Analysis
En travaillant sous Python, on a eu à résoudre des cas pratiques de d’erreurs
numériques, d’intégration numérique, de résolution d’équations non-linéaires, de
résolution directe et itérative de systèmes linéaires, les méthodes des moindres
carrés et la résolution des équations différentielles ordinaires.
Working under ​Python​, I saw practical cases of numerical errors, numerical integration,
resolution of nonlinear equations, direct and iterative resolution of linear systems, the method
of least squares and ordinary differential equation resolution.
Networks
En travaillant avec les terminaux LINUX je me suis familiarisé avec les
services TCP et UDP (deux protocoles de la couche réseaux une avec et
l’autre sans connexion) avec les erreurs possible lors de la transmission.
Working with ​LINUX ​terminals I became familiar with the ​TCP ​and ​UDP
services (two protocols of the network layer one with and one without
connection) and with possible errors during transmission.
C language
On a programmé en binôme une liste de coureur interactive qui permettra aux organisateurs
de la course de gérer les équipes participantes et leurs avancés tout au long de la course
(temps mis, disqualifications).
In pairs, we programmed an interactive list of riders that will allow the race organizers to
manage the participating teams and their progress throughout the race (time, disqualification).
Control of continuous linear systems
1. Les objectifs de ce bureau d’étude ont été :
● Approfondir les connaissances d’utilisation de MATLAB Simulink
● Modéliser un système complexe en boucle ouverte : un avion en phase de vol en
croisière
● Commander le système en régulant la vitesse de vol de l’avion
The objectives of the design study were:
● Deepening the knowledge of the use of MATLAB Simulink
● Modeling a complex open loop system of the plane during the cruise flight phase
● Controlling the system by regulating the aircraft's flight speed in simulation

8. 2. Modélisation à l’aide de MATLAB Simulink d’un moteur électromécanique à courant
continu à partir d’une analyse fréquentielle et temporelle du système réel
I modeled a direct current electromechanical engine with MATLAB Simulink by using a
frequency and temporal analysis of the real system.
3. Après la caractérisation du système lors du TP1, nous nous intéressons maintenant à
la partie commande de l’arbre moteur: on a d’abord déterminé des correcteurs proportionnel
et proportionnel-dérivé pour ensuite calculer une loi de commande du système.
After the characterization of the system, we were interested in the control part of the motor
shaft: firstly we determined proportional
and proportional-derivative correctors,
then we calculated a system control law.

9. Physical measurements
1. Thin films
Durant ce TP j’ai eu la chance de découvrir le dépôt
de couche mince (200nm) d’argent par évaporation
thermique avec un suivi de la masse avec la balance
à Quartz. J’ai ensuite appris à mesurer l’épaisseur
de la couche avec la méthode de coin d’air (on raye
la couche d’argent et on étudie à l’aide des
interférences la différence d’épaisseur entre la zone
intacte et rayée).
During this project, I had the
chance to discover the thin
silver layer deposit (200nm)
by thermal evaporation
(while monitoring the mass
with a quartz scale). Then I
learned how to measure the
thickness of the deposed
layer with the air wedge
method (the silver layer is
scratched and then we
measure the difference in
thickness between the intact
and stripped area by
interference).
2. Laser
Durant ce TP j’ai appris le fonctionnement d’un laser
notamment en étudiant un cas réel de l’interféromètre de
Michelson et en véhiculant un signal audio (le signal est
modulé par une diode He-Ne et capté par une photodiode
qui le transforme en signal électrique).
During this project I learned how a laser works, in particular
by studying a Michelson's interferometer (right image) and
by conveying an audio signal (the bottom image: the signal
was modulated by a He-Ne diode and then captured by a
photodiode that transformed it into an electrical signal).

10. 3. Optic measurements
Durant ce TP on a pris en main un spectromètre
(outil qui permet de tracer l'intensité lumineuse
d'une source en fonction de la longueur d'onde)
ainsi que le fonctionnement des films 3D avec
l’étude de lunettes adaptés.
During this project, we studied a spectrometer (a
tool that allows us to plot the luminous intensity of a
source according to the wavelength) and the 3D
films functioning with adapted glasses​.
4. Temperature measurements
Durant ce TP j’ai pu découvrir plusieurs outils de mesures de température
tels que : les résistances (changement proportionnel de la valeur de la
résistance avec le changement de la température) et la caméra thermique.
On a effectué de mesure de température d’eau, de composants électrique
et de l’azote liquide avec les outils différents en effectuant chaque fois le
calcul d’incertitudes
I discovered several tools of temperature measurements such as
resistances (proportional change of the value of the resistance with the
change of the temperature) and the thermal camera. We measured water,
electrical components and liquid nitrogen temperatures with different tools,
each time calculating uncertainties.
5. Vacuum technics
Durant ce TP on a étudié les différentes pompes à vide (telles que la
pompes à palettes, à scroll, turbo (sur l’image)) avec leurs avantages
et inconvénients pour ensuite effectué les mesures du vide (mesure de
la pression avec les jauges de Penning et de Pirani) dans divers
montages.
During this project we studied the different vacuum pumps (such as
the vane, scroll and turbo pumps (at the right image)) with their
advantages and disadvantages. Then we carried out the vacuum
measurements (measurement of the pressure with the Penning and
Pirani gauges) in various setups.

11. Electronic
Réalisation d'un amplificateur HiFi 25W
Ayant des connaissances sur le
fonctionnement d’Amplificateur
Opérationnel, on a effectué un travail
de conception et de simulation sur
LTSpice, on a pu construire notre
circuit électronique comportant trois
étages (différentiel, amplificateur de
tension et amplificateur de courant)
sur une plaquette en respectant les
conventions et les normes de
sécurité.
Making a HiFi 25W amplifier
Knowing how Operational Amplifiers
work, we designed and simulated a
system on ​LTSpice​. Then, we were
able to build our three-storey
electronic circuit (differential, voltage
amplifier and current amplifier
circuits) on an electric wafer in
accordance with safety conventions
and standards.
Digital filtering
Le but de ce travail personnel a été d'éliminer le bruit parasite (bruit d’une flûte) à l'aide d'un
filtre numérique afin de bien entendre le texte prononcé par un élève d’INSA. A l’aide de
Matlab, j’ai pu analyser le signal bruité pour identifier les fréquences de bruits parasites.
Ensuite j’ai fait passer le signal à travers un filtre bloquant les fréquences indésirables.
The purpose of this personal work
was to eliminate the noise (noise of
a flute) in an audio file using a
digital filter to clearly hear the text
pronounced by an INSA student.
Using Matlab, I was able to
analyze the noisy signal to identify
parasitic noise frequencies. Then I
passed the signal through a filter
blocking unwanted frequencies.

12. Database project
L’objectif de ce projet a été de créer une base de données regroupant toutes les activités du
laboratoire de LAAS. D’après un cahier de charges on a ainsi regroupé l’information sur le
personnel du laboratoire (des scientifiques chercheur, des doctorants) ainsi que de leur
actions en lien avec le laboratoire: les événements et publications divers. On a ensuite utilisé
le langage SQL pour effectuer des requêtes sur la base créer (par exemple : Pour une année
donnée, on veut récupérer le nombre de publications, de conférences et de doctorants de
chaque scientifique).
The objective of this project was to create a database regrouping all the activities of the LAAS
laboratory. According to a set of specifications, we gathered together the information on the
laboratory personnel (scientists, researchers, PhD students) and various laboratory events
and publications. We then used SQL language to create requests on our database (such as:
For a specific year and scientist give us the number of publications, conferences and PhD
students).
Assembly language on ARM CORTEX
Magic wheel
La Roue Magique illustre la programmation en
langage d'assemblage, elle permet d’appréhender
les périphériques (Timer, GPIO...) sur
microcontrôleurs.
Une image est produite avec une simple barrette de
16 LED de couleurs en rotation sur un disque, elle
crée une illusion d'optique basée sur le phénomène
de la persistance rétinienne. La carte électronique,
taillée en cercle, embarque un microcontrôleur ARM
STM32F107 et des drivers de LED RGB.

13. The Magic Wheel illustrates programming in assembly language, it allows to understand
devices (Timer, GPIO ...) on microcontrollers. An image is produced with a simple bar of 16
colored LEDs rotating on a disc, it creates an optical illusion based on the phenomenon of
retinal persistence. The electronic card, cut in a circle, embeds an ARM STM32F107
microcontroller and RGB LED drivers.
Modelling and Control of
continuous linear systems
1. Control of a coin sorting
system
Le dispositif est un modèle d’étude d’un
équipement industriel de la société FESTO.
Il est divisé en 4 modules : un module
magasin, un préhenseur, un module
convoyeur et un module de tri. On
commande le tri des pièces argentées,
rouges et noirs à l’aide d’un réseau de Pétri
en langage ST Tester
The device is a study model of industrial
equipment from the company FESTO. It is
divided into 4 modules: a store module, a
gripper, a conveyor module and a sorting
module. We commanded the sorting of
silver, red and black coins using a Petri net
coded in ST Tester .

14. 2. Elevator control
L’objectif de ce TP était d’effectuer une commande de
maquette d’ascenseur par un circuit logique
programmable de type FGPA. Nous allons dans un
premier temps gérer le mécanisme de mémorisation
d’un appel à étage puis l’ingérer dans la commande
du déplacement de la cabine en fonction des appels
effectués. On code les 4 machines à états
correspondant aux 4 étages en VHDL.
The objective of this project was to create an elevator
model controlled by a programmable logic circuit
(FGPA type). Firstly, we managed the storage
mechanism of a floor call and then controlled the cabin
movement according to where the call was made. We
coded the 4 state machines corresponding to the 4
stages in VHDL language.
3. Digital watch control with XPC Target
L’objectif de ce travail pratique a été de programmer les commandes d’une montre digitale
pour assurer les fonctions primaires telles que l’affichage et le réglage de l’heure, l’alarme,
minuteur etc. Pour cela nous sommes passés par la modélisation de la montre sous forme de
statecharts sous Matlab/Simulink pour ensuite effectuer la commande à l’aide d’un PC sous
noyau temps-réel.
The purpose of this practical work was to program the controls of a digital watch to perform
primary functions such as display and time setting, alarm, timer etc. For this, we modelled the
watch in the form of statecharts under Matlab / Simulink and then performed the command
using a PC under a real-time kernel.

15. Current projects (fourth year)
Monitoring industrial robots subject to
nuclear radiation
La société ELEMENTS a développé un dispositif
expérimental (r3Care) pour assurer une maintenance
prédictive des équipements électroniques
fonctionnant dans un environnement radiatif. Le
projet consiste à faire l’étude préliminaire du
déploiement du système r3Care sur un projet
d’utilisation d’un bras robot industriel (Robot KUKA
mis à disposition par l’entreprise MECANO ID) dans
une zone radioactive.
ELEMENTS has developed an experimental device
(r3Care) to provide predictive maintenance for
electronic equipment operating in a radiative
environment. The project consists in making the
preliminary study of the deployment of the r3Care
system on a project using an industrial robot arm
(Robot KUKA made available by the MECANO ID
company) in a radioactive zone.
Modelling of a complex system in SysML​(system modelling language)
with CAMEO
Maison capable de générer sa propre énergie en suivant une analyse opérationnelle (Use
Case Diagram), fonctionnelle (Activity and State Machine Diagram) et physique (Block
Definition and Internal Block Diagram)
Perform a system engineering approach for a house capable of generating its own energy by
following an operational analysis (Use Case Diagram), functional analysis (Activity and State
Machine Diagram) and physics analysis (Block Definition and Internal Block Diagram).

16. On-board computer and electronics
On réalise un thermomètre d'ambiance pour une mesure de température d'une pièce dans
une plage de -20°C à 50°C. Pour cela on utilise une thermistance et un µContrôleur
STM32F103, qu’on va commander sur KEIL à l’aide du langage C (acquisition du signal
analogique, mise au format °C, affichage sur l’écran LCD)
Dans la deuxième partie, on a réalisé différentes communications entre un capteur et un
utilisateur à l’aide des modules FSK (par fréquence), un module XBee et un module GSM.
We make a room thermometer to measure temperatures in the range of -20 ° C to 50 ° C. For
this, we use a thermistor and a STM32F103 microcontroller, which we will control on ​KEIL
using the C language (acquisition of the analog signal, formatting in ° C, display on the LCD
screen)
In ​​the second part, we realized different communications between a sensor and users using
the FSK modules (by frequency), a XBee module and the GSM.