CCINP 2025 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 2025, filière PSI, en 4 heures. Thème : Pont roulant électrique : accélération limite, commande en trapèze, intelligence artificielle, balancement d'une charge et asservissement de vitesse.

Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : performances du pont roulant. Schéma-bloc multiphysique à relier, vitesse maximale, graphe de liaisons, degré d'hyperstatisme et galets à régler, accélération limite avant patinage par le principe fondamental de la dynamique, puis modèle de la motorisation, équation de mouvement, fonction de transfert du premier ordre et accélération maximale sous échelon de tension.
• Partie II : commande par loi trapèze. Temps de maintien à vitesse constante et vérification du cahier des charges, puis estimation de l'effort résistant par une méthode d'intelligence artificielle en Python : données d'entraînement et de test, type de méthode à préciser, scores et modèle approché à interpréter physiquement.
• Partie III : déplacement d'une charge. Équations de mouvement du pont et de la charge suspendue par le principe fondamental de la dynamique, linéarisation et fonctions de transfert, commande directe. Contrôle en boucle ouverte par une fonction w(t), matrice Q reliant les grandeurs du système à w et à ses dérivées, et fonction Python calcXetTheta à compléter avec des dérivées numériques. Asservissement de vitesse par correcteur proportionnel intégral : stabilité, erreurs statique et de traînage, pulsation au gain unité, puis filtre réjecteur sur la consigne et ses diagrammes de Bode.
• Partie IV : synthèse. Identification des parties d'un modèle multiphysique complet, commentaire de l'apport du filtre réjecteur et vérification du cahier des charges.

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
• Cinématique du solide : paramétrage, vitesse, taux de rotation et torseur cinématique
• Bases de Python : expressions, types, instructions, fonctions
• Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique
• Filtrage linéaire
• Calcul infinitésimal du physicien : dérivées et différentielles

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