CNC 2017 PSI Sciences industrielles : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Sciences industrielles du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2017, filière PSI. Thème : Robot ROBY de perçage et de ponçage pour chantiers de bâtiment.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• I : analyse du fonctionnement. Lecture du diagramme d'états du mode automatique et d'un chronogramme donné en exemple. Il faut compléter les chronogrammes des deux évolutions possibles après un arrêt d'urgence.
  À revoir : Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML
• II : étude du dispositif de mise en mouvement de la plate-forme. Chaîne moteur, réducteur, poulies et vis à billes : relation entre vitesses, énergie cinétique, inertie équivalente et couple moteur maximal par le théorème de l'énergie cinétique. Le maintien en position est ensuite traité par la statique pour calculer le couple de freinage, avec une étude d'hyperstatisme du mécanisme sur document réponse.
  À revoir : Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente, Transmetteurs de puissance et trains d'engrenages, Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage, Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique
• III : étude de l'exigence « Maintien de l'appui chariot-sol ». Cinématique graphique d'un stabilisateur : centre instantané de rotation, vitesses, trajectoire et course du vérin à comparer au cahier des charges. L'équilibre graphique du bras donne ensuite le coefficient de frottement minimal qui assure son non-glissement sur le rail.
  À revoir : Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures, Cinématique du solide : paramétrage, vitesse, taux de rotation et torseur cinématique, Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• IV : étude dynamique du robot ROBY, exigence « Limitation des effets d'inertie ». Forme de la matrice d'inertie par symétrie, moment cinétique du bras et couples des moteurs d'axes pendant le déploiement. Le théorème du moment dynamique autour de la droite de basculement donne la vitesse angulaire limite à ne pas dépasser.
  À revoir : Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage, Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente, Géométrie des masses : centre d'inertie, matrice d'inertie, théorème de Huygens
• V : étude de l'exigence « Déplacement de ROBY ». Modèle du moteur à courant continu identifié sur une réponse indicielle, puis asservissement de position du chariot avec correcteur proportionnel : erreurs, marges et rapidité sur Bode. Deux stratégies sont ensuite réglées et comparées : proportionnel intégral avec avance de phase, puis boucle de vitesse interne.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du premier ordre, Amplificateur linéaire intégré, stabilité et rétroaction, Filtrage linéaire, Équations différentielles linéaires du second ordre

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML
• Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
• Transmetteurs de puissance et trains d'engrenages
• Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Modélisation des liaisons, graphe des liaisons et schéma cinématique
• Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures
• Cinématique du solide : paramétrage, vitesse, taux de rotation et torseur cinématique
• Géométrie des masses : centre d'inertie, matrice d'inertie, théorème de Huygens
• Équations différentielles linéaires du premier ordre
• Amplificateur linéaire intégré, stabilité et rétroaction
• Filtrage linéaire
• Équations différentielles linéaires du second ordre

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