Centrale 2023 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 2023, filière TSI, en 4 heures. Thème : Robot à câbles pour la manipulation de charges lourdes en génie civil.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : gestion de l'attitude de la plate-forme. Fermetures géométriques reliant les longueurs et inclinaisons des câbles à la position et à l'orientation de la plate-forme, modèle inverse de commande.
  À revoir : Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures
• Partie II : commande des moteurs pour une évolution rectiligne. Énergie cinétique et puissances des actions mécaniques, théorème de l'énergie cinétique, couple moteur lors d'une phase d'accélération et de décélération.
  À revoir : Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente, Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Partie III : sources d'incertitude sur le positionnement. Incertitudes dues au codeur et au réducteur, allongement élastique des câbles, puis détection d'un défaut de positionnement par une boucle (fonction de transfert, diagramme de Bode, diagramme d'état).
  À revoir : Mesures et incertitudes, Filtrage linéaire, Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML
• Partie IV : fournir l'énergie électrique aux moteurs. Tension d'alimentation du moteur synchrone, tension délivrée par le variateur et rôle de la résistance de freinage (énergie à dissiper, condensateur).
  À revoir : Régime sinusoïdal forcé
• Partie V : asservissement de la longueur d'un câble. Réglage de la commande asservie de l'enroulement : condition d'erreur nulle, tracé de Bode, marges et erreur statique.
• Partie VI : synthèse. Comparaison avec la structure de type portique que le robot à câbles doit remplacer.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures
• Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
• Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Mesures et incertitudes
• Filtrage linéaire
• Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML
• Régime sinusoïdal forcé

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