L’ Enseignement des Sciences Industrielles dans la filière PTSI -PT

l'enseignement des SI Élaboration de modèles: -dimensionnement -simulation Utilisation de bases de données techniques, industrielles Apport de connaissances de base de la culture technologique Prise en compte des contraintes liées aux procédés de fabrication Préparer aux méthodes de conception des produits expérimentations Validation des modèles par l'enseignement des SI

L’ Enseignement fondé sur l’étude de solutions industrielles abordées en Cours TP TD La chaîne fonctionnelle Maxpid

La chaîne fonctionnelle MAXPID dans le robot de tri 3 axes Pellenc bras Axe R4 Axe R3 La commande de déplacement du préhenseur est asservie en position afin de prendre l’objet repéré par caméra Axe R2

La chaîne fonctionnelle MAXPID dans le robot de tri 3 axes Pellenc bras La commande de déplacement du préhenseur est asservie en position afin de prendre l’objet repéré par caméra Plongée verticale du préhenseur vers les objets à trier Rapidité: 2000 cycles par heures Précision: + /- 1cm en bout de bras longueur 1400mm Dépassement toléré D1=10%

La chaîne fonctionnelle MAXPID dans le robot cueilleur de fruits 3 axes Pellenc bras Axe R4 Axe R3 La commande de déplacement du préhenseur est asservie en position afin de prendre l’objet repéré par caméra Axe R2 Plongée horizontale du préhenseur vers les fruits

L’ Enseignement fondé sur l’étude de solutions industrielles abordées en Cours Dynamique des solides TP TD La chaîne fonctionnelle Maxpid

L’ Enseignement fondé sur l’étude de solutions industrielles abordées en Savoirs, savoir-faire Cours Décoder Représentation causale Enrichir Graphe Informationnel Causal donné Performances, réglages TP TD Valider le modèle Simuler

Représentation causale L’ Enseignement fondé sur l’étude de solutions industrielles abordées en Savoirs, savoir-faire Cours Décoder Représentation causale Enrichir état d'avancement TP TD Valider le modèle Simuler

Représentation causale L’ Enseignement fondé sur l’étude de solutions industrielles abordées en Savoirs, savoir-faire Cours Décoder Représentation causale Enrichir TP TD Simuler

L’ approche structurelle partie mécanique Mécanisme de transformation de mouvement -bras articulé Moteur C.C à aimants permanents Mécanisme de transformation de mouvement support Mécanisme de transformation de mouvement bras articulé u Transformation énergétique Moteur à courant continu

Le modèle Graphe Informationnel Causal

Le modèle Graphe Informationnel Causal Configuration: Hypothèses: plan d’évolution du bras horizontal - solides rigides - pas de pertes énergétiques dans les liaisons

Le modèle Graphe Informationnel Causal décoder objets neutres: gyrateur opérateurs source accumulateurs d’énergie cinétique

Le modèle Graphe Informationnel Causal décoder établir les relations Modèle électrique du moteur

Moteur à courant continu à aimants permanents

Le modèle Graphe Informationnel Causal décoder établir les relations

Le modèle cinématique M Paramètres géométriques D α(t) β(t) C B θ(t) O masses additionnelles β(t): position angulaire de l’arbre moteur θ(t): position angulaire du bras α(t): position de la vis par rapport à l’horizontale Mécanisme de transformation de mouvement α(t) x(t) = BC OA=a=0.07m OB=b=0.08m AC=l=0.08m AD=L=0.31m AG=xG=0.103m G centre d’inertie du bras Moteur C.C. β(t) C bras B θ(t) O A support

Le modèle cinématique Théorème de l’énergie cinétique à l’ensemble masses additionnelles Mécanisme de transformation de mouvement α(t) Inertie équivalente rapportée à l’arbre moteur Moteur C.C. β(t) C bras B θ(t) O A

Les inerties stator

Le modèle cinématique système non linéaire Fermeture géométrique masses additionnelles Mécanisme de transformation de mouvement système non linéaire α(t) Moteur C.C. β(t) C bras B Relation vis écrou entre θ(t) O A

Le modèle Graphe Informationnel Causal décoder Prise en compte des frottements enrichir secs visqueux

L’évaluation du couple de frottement Evolution de la tension moteur u (volt) en fonction du temps t (ms) Evolution de l’intensité moteur i (mA) en fonction du temps t (ms) Evolution de la vitesse du moteur ω (rad/s) en fonction du temps t (ms) Théorème de l’énergie cinétique à l’ensemble Acquisition avec un trapèze de vitesse

L’évaluation du couple de frottement Acquisitions avec des trapèzes de vitesse Cr N.m Coefficient de frottement visqueux rapporté à l’arbre moteur Couple de frottement sec rapporté à l’arbre moteur Vitesse moteur ω rad/s

Le modèle Graphe Informationnel Causal décoder Le plan de travail du bras est vertical enrichir simuler Couple résistant rapporté à l’arbre moteur du au poids du bras

La transcription en modèle de simulation

La transcription en modèle de simulation Matlab environnement Simulink

La transcription en modèle de simulation Matlab environnement Simulink Modèle de connaissance du processus seul

Test de validation du modèle processus Modèle simulink de validation du processus sans réglage des gains et sans commande avec PID Le réel

En conclusion

L’ Etudiant à partir de l’étude de solutions industrielles abordées en Mobiliser des savoirs Faire preuve d’abstraction Cours Choisir les bons outils Mettre en œuvre des savoir-faire TP TD Développer rigueur et analyse Prendre des initiatives