Prepa HelpCNC 2009 MP Sciences industrielles : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Sciences industrielles du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2009, filière MP, en 4 heures. Thème : Appareil de sport : tapis de course à support inclinable.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Partie A : Étude fonctionnelle. Diagrammes SADT de niveaux A-0 et A0 et diagramme FAST à compléter sur les documents réponses, à partir des annexes.
- Partie B : Étude statique du contact « appareil - sol ». Équilibre de l'appareil étudié graphiquement pour trouver le coefficient de frottement minimal au contact avec le sol, à partir des actions sur les galets et les pieds.
- Partie C : Mécanisme de rangement de l'appareil. Mécanisme de guidage : schéma de structure, degré d'hyperstatisme, remplacement de liaisons pour rendre le montage isostatique. Étude statique plane pour déterminer les actions dans les liaisons par le principe fondamental de la statique.
- Partie D : Mécanisme d'inclinaison du support. Cinématique graphique avec centre instantané de rotation pour les vitesses du support. Centre de gravité et moments d'inertie du plateau et du moteur, énergie cinétique galiléenne, puissances et théorème de l'énergie cinétique pour l'effort de l'actionneur, puis couple moteur à travers le réducteur et la vis.
- Partie E : Étude séquentielle du compteur d'inclinaison. Grafcet du compteur d'inclinaison : compléter chronogramme et tableau, puis modifier le grafcet pour la remise à zéro et les limites d'incrémentation et de décrémentation.
- Partie F : Étude de la fonction « Afficher les données ». Transcodage du BCD vers un afficheur à 7 segments : tableaux de Karnaugh des segments A et E et équations logiques simplifiées.
- Partie G : Commande du moteur d'entraînement du tapis. Asservissement de vitesse avec moteur à courant continu et perturbation due à l'utilisateur : relations de transmission, transformation du schéma-bloc, boucles ouverte et fermée, erreur statique, stabilité, réglage du gain pour une réponse rapide sans dépassement, marges de phase et de gain, respect du cahier des charges.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML
- Architecture fonctionnelle et structurelle : chaînes d'information et de puissance
- Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
- Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique
- Cinématique du solide : paramétrage, vitesse, taux de rotation et torseur cinématique
- Géométrie des masses : centre d'inertie, matrice d'inertie, théorème de Huygens
- Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
- Amplificateur linéaire intégré, stabilité et rétroaction
- Équations différentielles linéaires du premier ordre
- Filtrage linéaire
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