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Corriger le sujet du concours Sonatrach 4

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Corriger le sujet du concours Sonatrach 4 



Corriger Controle Module : les actionneurs industriels

Année d'étude : Master 2 Instrumentation

Voici le contenu exact des questions :

Q1 : Donner la constitution d'une installation pneumatique.

Q2 : Quelle est la différence entre un relais électromagnétique et un relais statique ? 

Q3 : Proposer un branchement avec deux relais pour commander le sens de rotation d'un moteur à courant continu.

Q4 : Les caractéristiques d'une MCC à excitation séparée accouplée à une charge mécanique sont les suivantes : * Flux constant k = 4.8 ; résistance d'induit R = 0.5 ; couple de pertes collectives1 Cp = 1 mNm (constant quelque soit la vitesse) ; la charge mécanique accouplée oppose un couple résistant Cr de 10 mNm à 157.08 rad/s.

1. Calculer le courant de démarrage (sans circuit de démarrage) de la machine si la tension U=120V. 

2. Calculer la2 force contre-électromotrice (FCEM) « E » pour la vitesse 157.08 rad/s. 

3. Calculer les pertes joules de la machine. En déduire le rendement. 

Q5 : Citer les 3 groupes de moteur pas à pas.

Q6 : Ordre d'alimentation des phases :

 * Commande en mode 1-2 :

 La combinaison des deux modes permet de doubler le

 nombre de pas, le rotor s'alignant successivement face

 à un pôle et3 entre 2 pôles.

1. Compléter la table et le chronogramme sachant que le sens est le trigonométrique.


  • Q7 : Un distributeur pneumatique est caractérisé par ?
  • Q8 : Définir un actionneur pneumatique.
  • Q9 : Donner la différence entre un vérin simple effet et un vérin double effet avec leurs symboles.
  • Q10 : Dans un autobus, le vérin utilisé pour ouvrir ou fermer la porte est un vérin double effet. Sachant que le diamètre :
    • du piston D=60mm ;
    • de la tige d=20mm ; La pression est égale à : P=6 bar 1- Calculer : a) l'effort théorique Fo pour ouvrir la porte. b) l'effort théorique Ff pour fermer la porte.
  • Q11 : Définir la piézoélectricité.
  • Q12 : Définir l'ultrason.
  • Q13 : Donner la définition de la notion de MEMS.

Ces questions couvrent une large gamme de sujets, allant des composants pneumatiques de base (distributeurs, vérins) aux concepts plus avancés comme la piézoélectricité et les MEMS.

Note: Les questions Q10, Q11, Q12 et Q13 nécessitent des calculs ou des explications plus détaillées.

Si vous souhaitez obtenir des réponses plus complètes à ces questions, n'hésitez pas à me les poser une par une.

Je peux vous aider à :

  • Définir les termes techniques: Je peux expliquer clairement ce qu'est un distributeur pneumatique, un vérin, la piézoélectricité, etc.
  • Comprendre les concepts: Je peux vous aider à saisir les principes de fonctionnement des différents composants et systèmes.
  • Effectuer les calculs: Je peux vous guider dans la résolution des problèmes numériques, comme le calcul des forces exercées par un vérin.
  • Trouver des informations supplémentaires: Je peux vous fournir des ressources complémentaires pour approfondir vos connaissances.

N'hésitez pas à me demander tout ce qui vous semble nécessaire pour mieux comprendre ces questions.

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Corriger Controle Module : Éléments de Régulation Numérique

Année d'étude : Master 2 Instrumentation


Répondre par Vrai ou Faux: (5 points)

  1. Un système asservi dont la sortie doit suivre le plus fidèlement possible la consigne, on l'appelle asservissement. (Vrai ou Faux)
  2. Pour assurer une bonne marge de stabilité à notre système il faut que le lieu de transfert en boucle ouverte doit passer le plus loin possible du point critique. (Vrai ou Faux)
  3. Un système linéaire invariant à temps discret est stable si et seulement si tous ses zéros sont de module strictement inférieur à 1. (Vrai ou Faux)
  4. La loi de commande pour un régulateur PID de structure parallèle est : R(s) = Kp (1 + Ta s + 1/Ti s). (Vrai ou Faux)
  5. Pour un régulateur de type PID, l'augmentation de T augmente la stabilité du système. (Vrai ou Faux)
  6. Pour un régulateur de type PID, l'augmentation de Ta augmente la rapidité du système. (Vrai ou Faux)
  7. Pour un régulateur de type PID, l'augmentation de Ti augmente la précision du système. (Vrai ou Faux)
  8. Les méthodes de Ziegler-Nichols sont des méthodes qui sont basées sur le modèle du système à régler. (Vrai ou Faux)
  9. La 1ère méthode de Ziegler-Nichols est basée sur la réponse impulsionnelle. (Vrai ou Faux)
  10. La synthèse d'un régulateur RST est basée sur la détermination de 3 polynômes afin d'obtenir une commande efficace. 

Partie 2 : Exercice 1 (5 points)

On considère la fonction de transfert en boucle ouverte suivante :

G(s) = 1 / (s^2 + 2s - 3)
  1. Étudier la stabilité du système en utilisant le critère de Routh.
  2. Afin de stabiliser le système, on utilise un correcteur proportionnel Gc(s) = Kp, en série avec la chaîne directe comme le montre la figure suivante : 

                  Déterminer la condition sur Kp pour assurer la stabilité du système.                        On suppose Kp = 5.
  3. Déterminer l'erreur statique Es et le dépassement maximal D%.                                          On souhaite éliminer l'erreur statique en ajoutant une autre correction que la correction proportionnelle.                                                                                          :
  4.  Quelle est le type de cette correction ?
  5.  Donner la nouvelle fonction de transfert de Gc(s).
  6.  Vérifier que l'erreur statique est devenue nulle.

    Exercice 2 (4 points)

    • Considérons le système échantillonné représenté sur la figure suivante :                         
             avec G(s) = 1/(s+3) et T = 0.02s.
    • Déterminer la fonction de transfert échantillonnée du système.
    • Déterminer la plage du gain K pour que le système en boucle fermée à retour unitaire soit stable.

    Exercice 3 (5 points)

    • Soit un système ayant la fonction de transfert suivante : 
      G(s) = 1 / (s(s+1)(s+5))
    • Pour améliorer les performances de notre système, on veut introduire un correcteur Cc(s).
    • En utilisant la 2ème méthode de Ziegler-Nichols en boucle fermée, calculer les valeurs Kp, Ti et Td correspondantes pour réaliser un correcteur de type PID.
    • Donner l'expression de la fonction de transfert de notre correcteur PID.

    Tableau des paramètres pour les régulateurs PID :

    RégulateurKpTiTd
    P0.5*Kc--
    PI0.45*Kc0.83*T-
    PID0.6*Kc0.5*T0.125*T

    Remarque :

    • Schéma manquant : L'exercice 2 fait référence à une figure qui n'est pas incluse ici. Cette figure représente probablement un schéma bloc d'un système asservi échantillonné.
    • Notations :
      • Kp : gain proportionnel
      • Ti : temps intégral
      • Td : temps dérivé
      • Kc : gain critique (obtenu lors de l'application de la méthode de Ziegler-Nichols)
      • T : période d'échantillonnage

    Cette transcription fournit une version textuelle complète et structurée de l'examen, ce qui facilite la compréhension et la résolution des exercices.

    Si vous avez besoin d'une explication plus détaillée sur un exercice particulier ou sur un concept spécifique de la régulation automatique, n'hésitez pas à me poser des questions. Je peux vous aider à :

    • Comprendre les notions théoriques (stabilité, régulateurs PID, méthodes de Ziegler-Nichols, etc.)
    • Résoudre les équations et les calculs
    • Interpréter les résultats

    Pour une aide plus personnalisée, il serait utile de me préciser les points sur lesquels vous butez.

    Par exemple, vous pouvez me demander :

    • "Comment appliquer le critère de Routh pour étudier la stabilité d'un système ?"
    • "Quelle est la différence entre un régulateur PI et un régulateur PID ?"
    • "Comment déterminer la fonction de transfert échantillonnée d'un système continu ?"
    N'hésitez pas !                                       

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