CCINP 2021 PSI Sciences industrielles de l'ingénieur : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Sciences industrielles de l'ingénieur du Concours Commun INP (CCINP), France, session 2021, filière PSI, en 4 heures. Thème : Robot TROOPER de déplacement de pots : asservissement de vitesse, roulement sans glissement, hyperstatisme, basculement et diagrammes d'états.

Ce que traite le sujet, partie par partie

• Parties I et II : problématique et cahier des charges. Vitesse nécessaire pour une tâche de repositionnement de pots, diagramme des exigences et chaînes d'énergie et d'information du déplacement à compléter.
• Partie III : déplacement du robot. Critère de vitesse maximale et loi en trapèze, équation différentielle et constante de temps, schéma-bloc de l'asservissement de vitesse, réglage d'un correcteur pour un temps de réponse à 5 %, prise en compte d'une perturbation par une non-linéarité. Comportement en pente par le théorème de l'énergie cinétique et tenue du moteur, puis roulement sans glissement en virage, consignes des roues pour le pilotage et diagramme d'état à compléter.
• Partie IV : prise des pots. Solution mécanique pour un sixième de tour, lecture du schéma cinématique, degré d'hyperstatisme et modèle isostatique à proposer, efforts de serrage avec frottement et couple du motoréducteur par pignon-crémaillère. Masse de pot provoquant le basculement, théorèmes appliqués à un demi-robot, adhérence de la roue motrice et accélération maximale.
• Partie V : synthèse. Diagramme d'état du cycle complet à compléter : états, transitions de l'état composite de prise d'un pot avec le compteur de pots, renvoi aux parties du sujet.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures
• Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
• Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML
• Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance
• Transmetteurs de puissance et trains d'engrenages
• Cinématique du solide : paramétrage, vitesse, taux de rotation et torseur cinématique
• Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique

Chaque chapitre a son cours, ses méthodes, ses pièges et des exercices corrigés. L'essai gratuit donne accès aux chapitres offerts de ta filière.