CNC 2024 MP Sciences industrielles : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Sciences industrielles du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2024, filière MP. Thème : Robot agricole mobile CAMP équipé d'un bras manipulateur.

Ce que traite le sujet, partie par partie

• A. Exercice : robot deux axes. Torseur cinématique d'une glissière, vecteurs position, rotation et vitesse d'un bras en pivot, puis chaîne fonctionnelle du robot à partir du diagramme de définition de blocs.
• B. Asservissement en vitesse du robot. Modèle du moteur et schéma-blocs, fonction de transfert en boucle ouverte, marge de phase sur Bode, réglage d'un correcteur proportionnel puis proportionnel intégral, erreur statique et effet d'un couple perturbateur.
• C. Étude dynamique du manipulateur. Démarche d'isolement et choix des théorèmes, opérateur d'inertie, torseurs cinématique et cinétique, moment cinétique pour obtenir l'équation du mouvement du bras.
• D. Stabilité du robot. Moment des actions extérieures et condition de non-décollement d'une roue.
• E. Dimensionnement des moteurs. Énergie cinétique du robot, puissances intérieures et extérieures (sol, pesanteur), théorème de l'énergie cinétique et théorème de la résultante dynamique pour l'équation du mouvement.
• F. Comportement en virage. Glissement latéral des quatre roues non directionnelles lors d'une rotation du châssis : vitesse aux points de contact roue-sol, vitesse de glissement latéral et vitesse de rotation de chaque roue.
• G. Stabilité du robot sur sol incliné. Robot en rotation sur une pente transversale : système isolé, actions du sol avec frottement, quantités dynamiques et équation donnant l'angle de dévers maximal avant renversement.

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
• 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
• Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage

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