КНУБА · КБАІ · ContiMech

Студентський портал: симуляція даних динамічних систем

Семестр побудовано як живий інженерний проєкт: академічна база КНУБА, практики командної розробки ContiMech.

15 тем курсу Календар семестру Ресурсна база Zoom / results Матеріали

Структура

Курс як повний цикл інженерної роботи

Кожен блок має власну ресурсну базу: академічні курси, документацію, практичні інструменти та приклади company-style інженерії.

Математична основа

ОДУ, state-space, чисельна інтеграція, PID, стійкість, Ляпунов, частотний аналіз.

Відкрити матеріали блоку

Онлайн-матеріали:

Coursera · Differential Equations for EngineersОДУ, базова теорія, інженерні застосування.
Coursera · Mathematics for Engineers SpecializationЛінійна алгебра, диференціальні рівняння, чисельні методи.
Coursera · Numerical Methods for EngineersЧисельні методи, ODE/PDE, MATLAB-практика.
MIT OCW · Dynamic Systems and ControlСильний академічний курс зі state-space, stability, feedback.
MIT OCW · Dynamics of Nonlinear SystemsНелінійні ОДУ, фазові портрети, Lyapunov methods.
edX · Dynamics and ControlPlant, signals, control configuration, validation.
MIT OCW · Feedback Control SystemsКласична теорія feedback control.
Khan Academy · Differential equationsПовторення базових понять у короткому форматі.

Інженерна реалізація

Python, Jupyter, MATLAB/Simulink, сценарії, batch simulation, валідація, анімація.

Відкрити матеріали блоку

Онлайн-матеріали:

MathWorks · Simulink OnrampСтарт для block-diagram моделювання.
MathWorks · Control Design Onramp with SimulinkPID, feedback, closed-loop behavior у Simulink.
MathWorks · Control System Design with MATLAB and SimulinkПовніший трек для control design.
Coursera · Modeling and Simulation with SimulinkМоделювання, симуляція, аналіз систем у Simulink.
SciPy · solve_ivpЧисельне інтегрування систем ОДУ в Python.
Python Control Systems LibraryState-space, transfer functions, frequency response, root locus.
Matplotlib · animation APIАнімація траєкторій і демо-результатів.
Jupyter DocumentationNotebook як лабораторний журнал.
NumPy DocumentationМасиви, векторизація, базова чисельна інфраструктура.
pandas DocumentationCSV/Excel результати, таблиці експериментів.

Company-style процес

Git, weekly status, design review, risk register, evidence pack, pre-defense, final handover.

Відкрити матеріали блоку

Онлайн-матеріали:

Git DocumentationВерсійність, diff, історія технічних рішень.
GitHub Docs · IssuesBacklog, task tracking, evidence через issues.
GitHub Docs · ProjectsKanban/roadmap для командної роботи.
GitHub Actions · Python build and testАвтоматичний запуск тестів для Python-моделей.
pytest DocumentationМінімальні unit/sanity tests для моделей.
The Scrum GuideЛегка рамка для weekly review/status.
Jupyter BookПеретворення notebook-матеріалів у структурований сайт/звіт.
Sphinx DocumentationТехнічна документація для Python-проєктів.
N-iX · Software Engineering ServicesЖиттєвий цикл інженерного продукту.
N-iX · Embedded SoftwareEmbedded thinking: обмеження, reliability, integration.
N-iX · Robotics ConsultingРобототехніка, тест-стенди, інтеграція.
N-iX · Automotive Software DevelopmentКонтекст automotive, ECU, SDV, safety-driven engineering.

Відкрити повну ресурсну базу Перейти до тем

Командні треки

Три рівноцінні проєкти з різною фізикою

Команди працюють над різними об’єктами, але виконують однаковий інженерний цикл: модель → симуляція → регулятор → сценарії → валідація → демо → звіт.

Team A

DC-мотор з пружним навантаженням

Електромеханічна система 4-го порядку: якір, ротор, пружний вал, навантаження, тертя, PID швидкості.

Team B

Мобільний робот differential drive

Кінематика та динаміка коліс, контроль траєкторії, вплив поверхні, CTE/heading error.

Team C

Перевернутий маятник на візку

Нелінійна модель cart-pole, стабілізація, область притягання, імпульсні збурення, live-demo.

Календар

Основна частина + офлайн консультації + опційні офісні візити

Повний календар винесено на окрему сторінку. Додано також iCalendar-файл для імпорту в Google Calendar / Outlook / Apple Calendar.

Відкрити календар Завантажити .ics

15 тем

Семестрова карта курсу

У кожної теми є окрема сторінка з теорією, практикою, лабораторною роботою, додатковими матеріалами та очікуваними артефактами.

Тиждень	Тема	Лекційний фокус	Практика	Артефакт	Зустріч
W01 10.02.2026	Старт курсу та інженерний контракт КНУБА · офлайн + Zoom archive	Курс як семестровий інженерний спринт: ролі, Git, evidence pack, структура репозиторію, очікування до звіту.	Формування команд A/B/C, створення репозиторію, перший README, матриця ролей, план автентичності.	Repo skeleton, README, role matrix, weekly status template.	results Zoom archive
W02 17.02.2026	Математична модель динамічної системи КНУБА · офлайн + Zoom archive	Станові змінні, ОДУ, припущення, одиниці вимірювання, параметри, state-space форма.	Виведення рівнянь для DC-мотора, differential-drive робота, cart-pole. Peer-check одиниць та знаків.	State vector, parameter table, assumptions log, first simulation plot.	results Zoom archive
W03 24.02.2026	Чисельна симуляція та солвери КНУБА · гібрид	RK45, Radau, BDF, LSODA, stiff-поведінка, tolerance, крок інтегрування, події та чисельна похибка.	Порівняння солверів на однакових сценаріях. Логування помилок та пояснення розбіжностей.	Notebook with solver comparison, plots, tolerance notes.	results Zoom archive
W04 03.03.2026	Simulink-архітектура моделі КНУБА / remote lab · онлайн + демо	Підсистеми, workspace-параметри, signal naming, scopes, model hygiene, структура .slx як інженерного артефакту.	Розділення моделі на Electrical/Mechanical/Controller/Load або Kinematics/Wheel Dynamics/Controller.	First .slx model, block-level screenshot, parameter file.	results Zoom archive
W05 10.03.2026	PID та критерії якості регулювання КНУБА · офлайн + Zoom archive	Kp/Ki/Kd, overshoot, settling time, rise time, saturation, windup, trade-off performance vs robustness.	3 набори PID, таблиця якості, порівняння з/без нелінійностей.	PID table, time-domain plots, quality metrics.	results Zoom archive
W06 17.03.2026	Стійкість та Ляпунов КНУБА · офлайн консультація + Zoom archive	Рівновага, локальна/глобальна стійкість, фазові портрети, енергетична інтерпретація, Lyapunov candidate.	Усне пояснення: чому система стабільна або нестабільна у вибраному режимі.	Phase portrait, stability note, assumptions behind the claim.	results Zoom archive
W07 24.03.2026	Частотний аналіз КНУБА · офлайн + Zoom archive	Лінеаризація, передатна функція, Bode, Nyquist, root locus, gain/phase margin.	Частотні характеристики для кожної команди, пояснення запасів стійкості як інженерного ризику.	Bode/Nyquist/root locus plots, margin values, interpretation.	results Zoom archive
W08 31.03.2026	Midterm design review N-iX-style online review · онлайн review	Формат інженерного design review: readiness, risks, assumptions, open points, evidence, next sprint.	Проміжний звіт, статусний шаблон, backlog, технічні ризики.	Midterm pack: slides, model screenshots, Git log, risk register.	results Zoom archive
W09 07.04.2026	Сенсори, шум, вхідні впливи КНУБА · гібрид	Heaviside/Dirac як модель перемикання, імпульсу, події, інжекції збурення. Sensor noise та disturbance scenarios.	Step, ramp, impulse, sine, random disturbance. Опис фізичного сенсу кожного входу.	Scenario table, input generator, plots of inputs and outputs.	results Zoom archive
W10 14.04.2026	Data generation та Monte Carlo ContiMech lab / online · онлайн + опційний офісний візит	Варіація параметрів, граничні випадки, seed, reproducibility, CSV/JSON results, batch simulation.	10+ сценаріїв, конфіг-файл, таблиця очікуваних ефектів, перший anomaly log.	Batch runner, config file, CSV dataset, anomaly notes.	results Zoom archive
W11 21.04.2026	Cross-validation Simulink vs Python КНУБА · офлайн + Zoom archive	RMSE, MAE, overlay-графіки, solver tolerance, parameter mismatch, acceptance threshold.	Порівняння мінімум 3 сценаріїв. Пояснення розбіжностей як технічного результату.	Overlay plots, RMSE/MAE table, explanation of mismatch.	results Zoom archive
W12 28.04.2026	Анімація та інженерна візуалізація ContiMech / online demo · онлайн demo + опційний офісний візит	MATLAB animation, Matplotlib FuncAnimation, синхронізація з часовими рядами, мінімальна, але інформативна візуалізація.	Демо-анімація для A/B/C, підписані осі, статус стабільності, контроль масштабу.	Animation script, short demo recording, explanation slide.	results Zoom archive
W13 05.05.2026	Звіт, докази, анти-AI автентичність КНУБА · офлайн консультація	Структура звіту, screenshots, Git log, ручні виведення, error/fix evidence, фото процесу, peer-review.	Draft report, evidence pack, marker checklist, review між командами.	Draft report, evidence folder, peer-review comments.	results Zoom archive
W14 12.05.2026	Industry pre-defense N-iX / ContiMech review · гібрид + опційний офісний візит	Company-style demo review: що працює, що не працює, що доведено, що лишається ризиком.	Передзахист, технічні питання, фінальний список правок, freeze scope.	Pre-defense minutes, final action list, release candidate tag.	results Zoom archive
W15 19.05.2026	Фінальний захист та портфоліо КНУБА · офлайн defense + Zoom archive	Фінальна презентація, live-demo, технічні відповіді, handover package, CV/portfolio summary.	Захист, оцінка, архів репозиторію, рекомендації для портфоліо.	Final report, slides, demo, code archive, portfolio note.	results Zoom archive

Meetings archive

Zoom-зустрічі, результати та action items

Посилання мають вигляд реалістичного архіву Zoom. У реальному запуску їх треба замінити на справжні посилання після створення зустрічей або записів.

W01

10.02.2026 · completed

Старт курсу та інженерний контракт

3 команди сформовані.

Студентський портал: симуляція даних динамічних систем

Курс як повний цикл інженерної роботи

Математична основа

Інженерна реалізація

Company-style процес

Три рівноцінні проєкти з різною фізикою

DC-мотор з пружним навантаженням

Мобільний робот differential drive

Перевернутий маятник на візку

Основна частина + офлайн консультації + опційні офісні візити

Семестрова карта курсу

Zoom-зустрічі, результати та action items

Старт курсу та інженерний контракт

Математична модель динамічної системи

Чисельна симуляція та солвери

Simulink-архітектура моделі

PID та критерії якості регулювання

Стійкість та Ляпунов

Частотний аналіз

Midterm design review

Сенсори, шум, вхідні впливи

Data generation та Monte Carlo

Cross-validation Simulink vs Python

Анімація та інженерна візуалізація

Звіт, докази, анти-AI автентичність

Industry pre-defense

Фінальний захист та портфоліо

Файли курсу

DC-мотор

Мобільний робот

Cart-pole

50 маркерів автентичності

Приклад звіту

Шаблон статусу