Mines-Ponts 2022 MP Sciences industrielles de l'ingénieur : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Sciences industrielles de l'ingénieur du Concours commun Mines-Ponts, France, session 2022, filière MP, en 3 heures. Thème : Stabilisateur gyroscopique de roulis pour bateau.

Lire le sujet 27 pages · sujet sans corrigé, reproduit sans retouche−+Télécharger le PDF (4,9 Mo)

Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie 2 : gestion du système. Lecture du diagramme d'états de l'écran tactile de commande : affichage et couleur des boutons dans une suite de situations, et repérage des actions impossibles sur un chronogramme.
  À revoir : Ingénierie système : besoin, exigences et diagrammes SysML
• Parties 3.1 et 3.2.1 : architecture et modèle dynamique du stabilisateur. Schéma-blocs fonctionnel de l'asservissement en roulis, figures de changement de base et vitesse de rotation du volant, forme de sa matrice d'inertie, graphe des liaisons, principe fondamental de la dynamique sur l'enceinte et le volant, linéarisation du couplage gyroscopique et fonction de transfert du roulis avec étude de stabilité.
  À revoir : 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, Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs
• Partie 3.2.2 : structure articulée et chaîne d'action hydraulique. Fermeture géométrique des deux vérins, vérins assimilés à des solides soumis à deux glisseurs, moment total exercé sur l'enceinte, équation de débit avec compressibilité de l'huile, fonctions de transfert d'un schéma-blocs, réduction de ce schéma et identification d'un modèle sur une réponse indicielle avec des abaques.
  À revoir : Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures, Dynamique des systèmes de solides : principe fondamental, stratégie d'isolement, équilibrage, Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs
• Partie 4 : performances du système de contrôle. Erreur statique avec un correcteur proportionnel, réglage d'un correcteur à avance de phase pour la bande passante et la marge de phase, réponse harmonique du bateau à une houle sinusoïdale lue sur un diagramme de Bode et atténuation du roulis mesurée sur une simulation.
  À revoir : Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs

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
• Modélisation des systèmes asservis : structure, SLCI, transformée de Laplace, schéma-blocs
• Cinématique des mécanismes : composition des mouvements, contact ponctuel, lois entrée-sortie et fermetures

Chaque chapitre a son cours, ses méthodes, ses pièges et des exercices corrigés. L'essai gratuit donne accès aux chapitres offerts de ta filière.