Régulation de température Epreuve d’exploitation pédagogique d’une activité pratique relative à l’approche globale d’un système pluri-technique Kévin Audoux/ Agrégation S2I Kevin Audoux

Plan Présentation du système Expérimentations et résultats Séquence pédagogique en S SI Bilan Dans un premier temps je vais vous présenter le système puis vous expliquer ma démarche expérimentale pour asservir le système et les résultats que j’ai obtenu, ensuite je vais vous proposer une séquence pédagogique en PSI qui s’appuie sur le système. Je terminerai par un bilan sur le système et sur la séquence Kevin Audoux

Présentation du système Kevin Audoux

Présentation du système Diagramme de bloc interne: Kevin Audoux

Présentation du système Exigences du système "Requirement" Shirodara Détendre le patient "requirement" Système de chauffage Chauffer l’eau "requirement" pompe Faire circuler l’eau "requirement" Potentiomètre Régler le système pour le besoin du client Kevin Audoux

Expérimentations et résultats Protocole expérimental Etude des différentes lois de commande de régulation de température Avantage et inconvénient Kevin Audoux

Expérimentations et résultats Etude de la loi TOR Kevin Audoux

Expérimentations et résultats Loi seuil Vert consigne Bleu retard Mauve sans retard Kevin Audoux

Expérimentations et résultats Loi proportionnelle Kevin Audoux

Expérimentations et résultats   Kevin Audoux

Expérimentations et résultats Réponse du modèle: Température (°C) Temps (s) Kevin Audoux

Expérimentations et résultats Modèle simulink: Kevin Audoux

Expérimentations et résultats Bilan: 2 seuils: permet d’avoir la valeur moyenne attendu. TOR: plus faible variation. Proportionnel: température jamais atteinte. Modèle a complété à l’aide d’une étude de comportement. Kevin Audoux

Le référentiel de la S-SI Se décompose en 4 compétences Kévin Audoux

Le référentiel de la S-SI 3 niveaux taxonomiques Définition et caractéristiques du concept Outils et méthodes. Résolution guidés Démarches et interprétation du résultat 7h/semaine en 1ère et 8h/semaine en Terminale (2/2/3) (2/2/4) 35 étudiants par classe environ TPE en première sur les heures de la SI et le projet en Terminale (70h) Compétence -> niveaux Kévin Audoux

Séquence pédagogique Proposer ou justifier un modèle Résoudre et simuler Valider un modèle Caractériser des écarts Kevin Audoux

Séquence pédagogique Rechercher et traiter des informations Mettre en œuvre un protocole expérimental Caractériser des écarts Kevin Audoux

Séquence pédagogique Prérequis Résoudre et simuler: Justifier le choix d’un protocole expérimental Kevin Audoux

Séquence pédagogique Déroulement de la séquence: Placement: 2ème trimestre, retour des vacances de noël : janvier Composition de la séquence: 4h de cours 4h de TD 8h de TP 2h d’évaluation. /!\ Attention au prérequis de mathématique Kevin Audoux

Séquence pédagogique Planning de la séquence 2h de cours : Qu’est ce qu’un modèle? De connaissance? De comportement? Importance du cours de mathématique et des équations différentielles. TD de mise en pratique autour du moteur a courant continue Méthode d’analyse d’un système Un modèle de comportement et un modèle de connaissance a partir des équations fournies (1er ordre) 4h en îlot sur systèmes pluritechniques. Analyse du système: que commande-t-on ? Pour qu’elle sortie désirée? Identification de modèle par les deux binômes (expérimentateur -> comportement modélisateurs -> simulation , identification des paramètres influant ) Comparaison des réponses avec le dossier technique. Guidance multimédia ( éléments de cours, modèle Simulink ) Evaluation formative ( remédiation possible le prochain cours ) Kevin Audoux

Séquence pédagogique Planning de la séquence 2h de cours : Qu’est ce que l’ordre d’un système? Différentes réponses du 2ème ordre. Elaboration en classe entière du protocole pour identifier les termes du modèle. TD de mise en pratique autour du moteur a courant continue Dorénavant on mélange équation mécanique et électrique. 4h en îlot sur systèmes pluritechniques. Analyse du système: que commande-t-on ? Pour qu’elle sortie désirée? Comparaison de modèles par les deux binomes (expérimentateur -> comportement modélisateurs -> simulation , identification des paramètres influant ) Comparaison des réponses avec le dossier technique. Guidance multimédia ( éléments de cours, modèle simulink ) Kevin Audoux

Séquence pédagogique Séance autour du shirodara A l’aide du logiciel du système identifier le modèle en pilotage manuel (réduire le temps en approximant %PWM= %P ) Identifier le modèle avec 0%PWM (refroidissement) Identifier les deux modèles sur les lois de commande. Kevin Audoux

Bilan   Kevin Audoux