Centrale 2021 TSI Sciences industrielles de l'ingénieur : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Sciences industrielles de l'ingénieur du Concours Centrale-Supélec, France, session 2021, filière TSI, en 4 heures. Thème : Base mobile TC200 de Tecdron pour la robotique collaborative.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : structure de la base TC200. Présentation par des diagrammes SysML, analyse du déplacement sur roues mecanum (graphe, matrice reliant les vitesses des roues à celle de la base, trajectoire à tracer) et validation du dimensionnement de l'axe d'articulation de l'essieu avant (moment de flexion, contrainte).
  À revoir : Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML, Cinématique du solide : paramétrage, vitesse, taux de rotation et torseur cinématique, Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures
• Partie II : motorisation de la base TC200. Validation des machines synchrones sans balais et de leurs contrôleurs (diagramme de Fresnel, courant efficace), puis boucle de courant : fonction de transfert et erreur en régime permanent.
  À revoir : Régime sinusoïdal forcé
• Partie III : modélisation dynamique de la base TC200. Commande en translation, modèle de contact entre le sol et les rouleaux, application des théorèmes généraux de la dynamique pour obtenir le modèle dynamique de la base.
  À revoir : Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente, Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Partie IV : validation du suivi de trajectoire. Asservissement de vitesse d'un moteur (stabilité, précision, choix du gain, erreur de vitesse), puis analyse par simulation des performances du suivi de trajectoire.
• Partie V : conclusion. Bilan sur l'intérêt de la base pour l'application visée et sur la précision de positionnement suffisante.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML
• Cinématique du solide : paramétrage, vitesse, taux de rotation et torseur cinématique
• Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures
• Régime sinusoïdal forcé
• Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
• Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage

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