CNC 2021 PSI Sciences industrielles : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Sciences industrielles du Concours National Commun (CNC), Maroc, session 2021, filière PSI. Thème : Déambulateur robotisé RW d'aide à la marche.

Ce que traite le sujet, partie par partie

• Exercice préliminaire. Torseurs cinématiques des liaisons, vitesses par dérivation et par composition, nature du mouvement de la poignée et fermeture géométrique du mécanisme.
• Partie 1 : hyperstatisme et effort du vérin. Degré d'hyperstatisme du mécanisme de verticalisation et solution qui le réduit, puis principe fondamental de la statique sur le bras inférieur et la poignée pour l'effort du vérin lors du passage assis-debout.
• Partie 2 : asservissement en vitesse des vérins. Chaîne fonctionnelle d'après le diagramme de blocs internes, énergie cinétique, puissances et théorème de l'énergie cinétique pour l'effort du vérin, modèle du vérin électrique à réducteur et vis-écrou, schéma-blocs et fonctions de transfert, erreur statique et correcteur proportionnel intégral.
• Partie 3 : dimensionnement des moteurs des roues motrices. Roulement sans glissement, énergie cinétique et masse équivalente du déambulateur, puissances extérieures et intérieures, équation du mouvement pour vérifier le temps d'accélération.
• Partie 4 : contrôle des déplacements du déambulateur. Identification à partir d'une réponse indicielle, diagrammes de Bode et vérification des critères de stabilité, d'amortissement, de précision et de rapidité après correction.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• 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
• Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures
• Transmetteurs de puissance et trains d'engrenages
• Cinétique : torseurs cinétique et dynamique, énergie cinétique, inertie équivalente
• Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage
• Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML

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