Cahier de texte TSI2 2014-2015 TSI EIFFEL DIJON
Repère
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Intitulé
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Carte mentale
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CI 20
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Cinématique des systèmes et actions mécaniques
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CI 21
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Sources alternatives et redressement
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CI 22
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Machines alternatives et leurs contrôles
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CI 23
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Dynamique et énergétique des systèmes
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CI 24
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Contrôle et performances des systèmes asservis
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CI 25
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Solides déformables / résistance des matériaux
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CI 26
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Acquisition, traitement et échange des informations numériques
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CI 27
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Matériaux, Procédés et Définition des Produits
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Semaine
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TIPE / ADS
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CI
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Activités Pratiques
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Apport de connaissances
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TD/DM/khôlles/DS
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Séries
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Activité 1
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Activité 2
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Activité 3
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S1
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01/09
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CI20
CI21
CI22
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- Approche cinématique des systèmes : poly cours + fiches outils (torseurs, …), liaisons et torseurs associés
- Modèle MAS, bilan de puissance, couple Tem
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TD : Centrifugeuse (position, vitesse, accélération)
DM : éolienne offshore
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S2
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08/09
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Présentation de l’épreuve de TIPE, organisation de l’année
Recherche par groupe de 4 de problématiques à partir d’un support donné + synthèse
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CI20
CI21
CI22
CI23
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Série 1 Validation de solutions techniques pour un entrainement mécanique
Supports :
- Palettiseur ERM axe X et Z
- Banderoleuse ERM plateau et chariot vertical
- Barrière Sympact
- Capsuleuse Indexa
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(CI20) Donner une description et un modèle de connaissance de la cinématique du mouvement afin d’établir sa loi entrée/sortie et de déterminer son domaine d’emploi et sa réversibilité mécanique
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(CI21 et 22) Relever les caractéristiques électriques de la chaîne d'énergie de la source jusqu'au moteur afin de déterminer la plage de fonctionnement possible d'un point de vue électrique et mécanique
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(CI23) Exploiter un modèle numérique (logiciel PSIM) pour déterminer qualitativement l'influence de la charge (masses /inertie et effort/couple) sur le comportement mécanique et électrique
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- Machines asynchrones (constitution, principe champ tournant, relations de base)
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TD : Poinçonneuse : cinématique, résolution graphique par équiprojectivité et CIR
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S3
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15/09
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Recherche de supports et de problématiques
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- CI22 Exploitation du modèle simplifié
- CI22 Recherche couple électromagnétique (Cem) en fct du glissement. Cas particuliers (gs faible / démarrage / couple max)
- CI20 loi entrée sortie, fermeture géométrique
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- MAS exploitation de plaques signalétiques et de tableaux de caractéristiques. Calculs en régime établi
- DM : centrale 2006 hayon A6
- TD centrale 2013 hayon Mercédès ML
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S4
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22/09
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Recherche de supports et de problématiques / rédaction fiche bilan 1 page
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- CI22 : contrôle de la MAS en vitesse et couple
- action sur f, sur U et contrôle U/f constant
- CI20 : rappels statique / BAME
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DM : Cardiolock, cinématique
DS : concours CCP 2009 poinçonneuse
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S5
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29/09
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ADS : présentation de l’épreuve D (dossier), remise individuelle du planning + document conseils
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Eléments de synthèse série 1 :
- Palan Verlinde : dimensionnement statique et dynamique du moteur
- Analyse et critique de « l’état du mécanisme » sous logiciel de simulation Inventor
- Détermination du degré d’hyperstatisme d’un système (barrière Sympact). Conséquences sur sa géométrie
- Recherche des paramètres géométriques et cinématiques sur le modèle numérique
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- Redressement, méthodes de raisonnement, tracés, calcul de valeurs moyenne et efficace
- Isolement et BAME
- Hyperstatisme spatial et dans le plan
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- Correction DM hayon + Cardiolock
- TD suspension de véhicule, statique + approche dynamique
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S6
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06/10
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- Recherche de supports et de problématiques / rédaction fiche bilan 1 page
- ADS1 : impression en 3D
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CI20
CI22
CI26
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Série 2 Variation de vitesse des systèmes, intérêt et mise en œuvre
Supports :
- Palettiseur ERM axe Z
- Barrière Sympact
- DAE
- Capsuleuse Indexa
- Portail Domoticc
- Table élévatrice
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(CI20) Mettre en évidence que la maitrise de la trajectoire de la charge déplacée (position, vitesse accélération), nécessite la mise en place d’un entraînement à vitesse et couple contrôlés
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(CI22) Justifier la mise en place d’un variateur de vitesse améliorant le rendement global de la chaine d’énergie. Analyser la structure du convertisseur électronique nécessaire au contrôle de la machine électrique (MAS) en vitesse et couple, identifier ses grandeurs caractéristiques, programmer un profil de vitesse sur le convertisseur et valider sa réalisation par la mesure
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(CI26) Valider la solution d’acquisition de la hauteur de table en place, déterminer sa fonction de transfert analogique / numérique, paramétrer une procédure programmée d’étalonnage automatique sur une interface programmable (ARDUINO)
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- CI21 sources d’alimentation / redressement : redresseurs PD2
Critères de dimensionnement des composants
Pollution harmonique, filtrage passif
- CI20 : loi de Coulomb, adhérence et frottement
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- TD suspension de véhicule, statique + approche dynamique
- TD scooter : adhérence et couple maxi, phénomène de patinage
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S7
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13/10
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- Recherche de supports et de problématiques / rédaction fiche bilan 1 page
- ADS1 : Prévision de la production solaire photovoltaïque
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- Onduleurs : demi pont / pont / cellule de commutation / règles de conduction / onduleur pleine onde et MLI / spectres comparés
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- actions à distance : recherche Cdg par relation barycentre
TD : robot marcheur (CCp 2006)
DM : Transpalette MAS + onduleur / filtre LC
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S8
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03/11
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- Présentation individuelle (PWP) du support choisi + problématique
- Mise en place des plans d’études
- ADS1 :
Centrale d’attitude / accéléromètre
Accéléromètre et magnétomètre
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- CI22 : Onduleur structure pleine onde et MLI / Comparatif signaux et spectres / Structure type triphasée / réversibilité
- CI23 Dynamique partie 1 Energétique : cadre d'étude référentiel, hypothèses
Expression de l'énergie cinétique, cas particulier / Théorème de puissance cinétique / Puissance par le comoment des torseurs statique et cinématique
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- CI20, correction Scooter (loi de Coulomb)
- CI22, TD onduleur triphasé (structure, sources, signaux, spectre)
DS 2 : Ex 1 Statique CS 2012 Fab laine verre Ex2 Onduleur/PD2/Filtre LC
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S9
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10/11
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Elaboration du plan des différents travaux (mesures expérimentales, simulation, ...) à mener.
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Eléments de synthèse série 2 :
Activité 1 : Démarche résolution d'un problème statique : système de pesage CS 2012 fabrication de laine de verre
Activité 2 : Exploitation d'enregistrements temporels et de spectres onduleur MLI sur MAS
Activité 3 : Capteur et numérisation de l'information ex du capteur de couple DAE
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- férié
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- TD porte conteneur
calcul du couple lors des différentes phases de fonctionnement
Tracés dans le plan couple /vitesse
DM : Tramway de Dijon
et Vibreur de téléphone
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S10
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17/11
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Elaboration du plan des différents travaux (mesures expérimentales, simulation, ...) à mener.
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CI23
CI24
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Série 3 Modélisa-tion dynamique et asservis-sement des systèmes
Supports :
- Maxpid x 2
- Chevilles Nao x 2
- COMAX
- Cordeuse SP55
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(CI24) Par une approche globale du système, identifier et établir une partie des éléments du modèle de connaissance en exploitant sa documentation technique. Simuler numériquement le modèle obtenu (logiciel SCILAB) et proposer des réponses temporelles permettant de le comparer au système réel
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(CI24) Exploiter le système existant et relever sa réponse réelle, agir sur ses réglages pour obtenir une réponse répondant aux critères de stabilité, précision et rapidité
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(CI23) En exploitant le système réel, sa documentation et les documents de cours, faire un bilan des éléments importants pour sa dynamique :
- Energie cinétique, puissances intérieures et extérieures, pertes, rendements des constituants,
- Qualité des liaisons en place et solutions d’amélioration,
- Cinétique des éléments en mouvement et influence sur la dynamique au niveau de l’actionneur.
Proposer une synthèse permettant d’améliorer le comportement du système
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CI24 : Méthodologie de raisonnement pour redresseurs triphasé type PD3
Diodes en conduction, tracés de tension redressée, calculs de la tension moyenne de sortie, résultats pour les courants
CI 24 Systèmes asservis :
Rappels de description d'un système asservi et modélisation de la MCC sous forme de schéma bloc ; Rappels de la transformation de Laplace
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- TD axe de machines outils : Démarche complète du point de vue énergétique, calcul du couple au moteur / liaisons parfaites ou réelles
- DM Robot d’inspection tubulaire
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