Régulation de température

Présentation au sujet: "Régulation de température"— Transcription de la présentation:

1 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

2 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

3 Présentation du système
Kevin Audoux

4 Présentation du système
Diagramme de bloc interne: Kevin Audoux

5 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

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

7 Expérimentations et résultats
Etude de la loi TOR Kevin Audoux

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

9 Expérimentations et résultats
Loi proportionnelle Kevin Audoux

10 Expérimentations et résultats
Kevin Audoux

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

12 Expérimentations et résultats
Modèle simulink: Kevin Audoux

13 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

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

15 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

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

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

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

19 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

20 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

21 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

22 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

23 Bilan Kevin Audoux