Cette page est destinée à vous apporter des informations sur les épreuves orales de SI en PSI. Elle peut ne pas être à jour et sera complétée avec le temps et le retour d’expérience de mes élèves !
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Les oraux de SI
Les oraux de SI sont principalement des épreuves de TP qui se préparent sur 2 années, et non en quelques séances avant les oraux. Toutefois, nous ferons quelques TP de préparation afin de vous remettre dans le bain.
Un TP de SI est toujours organisé de la même manière, même si les épreuves de chaque concours sont quelque peu différentes:
- Identification des chaînes fonctionnelles (énergie, information) et du besoin auquel répond le système – Performances attendues du cahier des charges
- Expérimentation et identification des performances réelles du système
- Proposition/Amélioration d’un modèle et obtention des performances simulées associées
- Justification des écarts entre performances attendues, réelles et simulées
- Synthèse des travaux effectués
Généralement, les problématiques des TP suivent la logique suivante:
- Mise en évidence d’écarts entre un système réel et le cahier des charges auquel il doit répondre
- Identifier les coefficients d’un modèle de connaissance afin d’obtenir un modèle de comportement qui minimise les écarts entre modèle et réel
- Optimiser alors la commande du système (correcteur) à l’aide du modèle en minimisant les écarts entre le modèle et le cahier des charges avec l’espoir que cela minimise l’écart entre le système réel et le cahier des charges
Remarque: Sans modèle, tout cela est possible à tâtons mais doit être renouvelé à chaque changement d’un paramètre du système…
D’un point de vue « cours », je vous conseil en particulier de maîtriser:
- La description du besoin et les outils SysML associés
- La maîtrise de la rédaction d’une chaîne d’énergie/chaîne d’information en identifiant sur le système chacun de ses éléments
- Le moteur à courant continu: schéma bloc, fonction de transfert pour les deux entrées (tension, couple), gains statiques associés, ordre (1 ou 2 selon les valeurs de ses coefficients), pilotage par hacheur – On pourra réviser le TD associé (SLCI 2 – Révisions – TD1 – MCC)
- L’identification des capteurs (penser à regarder où vont les fils) et actionneurs des systèmes et la justification de leur rôle d’un point de vue fonctionnel – En particulier pour les rotations, connaître la différence entre capteur potentiométrique, codeur incrémental et absolu – Capteurs en rotation
- Savoir comment fonctionne un hacheur (tension continue hachée à haute fréquence en tout ou rien, avec en face un moteur (passe bas) qui « voit » donc finalement passer la valeur moyenne de la tension)
- Savoir identifier les constantes d’un système (caractéristiques moteurs, inertie équivalente, frottements secs, frottements fluides) – Pensez à lire et relire ma fiche Identification
- L’analyse locale des surfaces en contact réalisant une liaison et non la déduction de la liaison par analyse des mouvements !
- Savoir proposer un TEC lorsqu’il n’y a qu’une mobilité et l’appliquer proprement, en particulier avec les bonnes hypothèses (régime stationnaire ? Sans pertes ?)
- Savoir manipuler un modèle acausal – Modélisation acausale
- Savoir lire un diagramme d’états
- Et évidemment, plus généralement, tout le programme de SI !
Par ailleurs, il serait bon de savoir manipuler les outils office/open office et en particulier, savoir tracer une courbe et identifier coefficient directeur et ordonnée à l’origine.
D’un point de vue » pratique », voici quelques conseils:
- L’interrogateur passe vous voir et vous parlez à l’oral. Préparez au mieux vos supports écrits afin qu’ils illustrent vos propos. Si vous ne les présentez pas, il passeront à la trappe ! Ecrivez gros sur des feuilles pas trop remplies.
- Dans la première partie du TP, allez voir le système, ne vous contentez pas de lire des documents – Montrez que vous cherchez à le comprendre, trouvez les capteurs etc.
- Levez vous lorsque vous devez parler du système étudié, et montrez les éléments ! Ne restez pas assis, c’est une épreuve de manipulation
- Pensez à présenter le système en introduction (c’est un robot qui sert à…), la problématique, et le travail attendu (lisez dans les grandes lignes le sujet en entier pour savoir où vous allez)
- Tout ce que vous oublierez de présenter ne sera pas évalué et donc nuira à votre note – Soyez organisés
- Préparez une feuille spéciale pour noter les choses que l’interrogateur vous demande pour son prochain passage afin de ne surtout pas oublier de les traiter
- Pensez à faire des captures d’écrans (à savoir faire !) et à stocker les images dans un fichier propre afin de pouvoir présenter d’anciennes mesures à l’interrogateur
- N’hésitez pas à réaliser votre synthèse sur office afin qu’elle soit propre et claire
- Si vous bloquez sur une manipulation, demander immédiatement de l’aide afin d’utiliser le système, cela ne sera pas pénalisé
- Si vous bloquez sur une question qui vous bloque pour la suite, n’hésitez pas à solliciter l’interrogateur, mais la note sera forcément impactée
- Ayez une tenue élégante
- Soyez curieux, explorez tous les recoins du système et de son logiciel qui pourrait vous aider à identifier les constituants (MCC ou moteur triphasé, capteur potentiométrique ou codeur etc.)
Attention, DANGER: Si vous tombez sur un support que vous connaissez, oubliez tout ! Adaptez vous au sujet proposé. Le support peut d’ailleurs avoir été modifié, ne pas avoir les mêmes capteurs, et traiter d’une toute nouvelle problématique.
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TP de préparation personnels
Je vous propose de réaliser des TP blancs pour la préparation aux oraux. J’en ai réalisé 5, mais le système « Control’X » n’est pour le moment plus au labo, vous passerez donc par groupes de 2 sur Maxpid (2 sujets différents), Comax et Sympact, pendant 3h.
Conseil: ne les regardez pas si vous voulez les faire en TP blancs !
Control'X | Identification des frottements et de l'inertie Comparaison modèle/réel | Sujet PDF | Modèle Matlab RAR |
Produit industriel Produit didactique Caractéristiques techniques | Modèle XCOS | ||
Mode opératoire | Chaines | ||
Modèle 3DXML 3 axes | Modèle 3DXML 1 axe | ||
Diagrammes SysML | |||
EVOLAP | Avoir une image stable | Sujet PDF | Modèle XCOS causal Modèle XCOS Exemple |
Produit industriel | Produit didactisé | ||
Mode opératoire | Chaines | ||
Modèle 3DXML | Diagrammes SysML | ||
MAXPID 1 | Identification des frottements Comparaison modèle/réel | Sujet PDF | Modèle XCOS causal |
Mode opératoire | Chaines | ||
Modèle 3DXML | |||
MAXPID 2 | Identification de l'inertie Comparaison modèle/réel | Sujet PDF | Modèle XCOS causal |
Mode opératoire | Chaines | ||
Modèle 3DXML | |||
Sympact | Identification des constantes du ressort Comparaison modèle/réel | Sujet PDF | Modèle XCOS acausal |
Mode opératoire | Chaines | ||
Modèle 3DXML | |||
COMAX | Etude mécanique Identification des frottements Comparaison modèle/réel | Sujet PDF | Modèle XCOS |
Doc motoréducteur Doc axe linéaire | |||
Mode opératoire | Chaines | ||
Modèle 3DXML | |||
Fiche d'évaluation |
Voici quelques conseils pour la réalisation de ces TP, qui attention, ne seront pas exactement sous cette forme aux TP réels, qui dépendent de plus de chaque épreuve.
Chaque TP suit la même trame:
- Présentation du système
- Prise en main du modèle fourni et explication des blocs
- Réalisation d’une expérimentation qui permettra de comparer modèle et réel
- Etude théorique et expérimentations en vue de déterminer des paramètres inconnus du modèle
- Utilisation du modèle complété et comparaison des courbes réelles et simulées – Écarts
- Bilan du TP
Voici quelques conseils maintenant:
- Présentation: Se lever, parler du système dans son environnement réel, puis du système didactisé devant vous, donner le besoin auquel il répond, un extrait de son cahier des charges et la matière d’oeuvre sur laquelle il agit. Donnez ensuite vos deux chaines énergie/information propres à l’interrogateur, et présentez lui les différents éléments sur le système réel ! Justifier du choix des technologies des capteurs (potentiomètres, codeur incrémental ou absolu…) et bien identifier l’alimentation (EDF 220V Alt ?, Transformateur ? Hacheur ?)
- Modèle: Expliquer chaque bloc, justifier la présence de saturations, justifier le choix du gain avant comparateur selon la classe de la BO, expliquer si les paramètres sont pour le système complet (ex: J, f) ou un simple composant (R, L, Ke, Kc…)
- Expérimentation: Stocker les courbes avec impression d’écran et éventuellement export de fichiers, présenter les courbes obtenues (abscisses, ordonnées) et leurs unités, et identifier les comportements visibles (1° ou 2° ordre, saturations, intensité qui change cause passage d’accélération à décélération, intensité constante en régime stationnaire car présence de frottements…)
- Etude théorique: Préciser hypothèses et théorèmes utilisés
- Utilisation du modèle complété et écarts: Identifier les écarts entre modèle et réel (pas uniquement sur les courbes, genre « ça ressemble », mais l’écart statique, le tr5%, le temps de monté, la valeur du dépassement en % etc…) Il peuvent varier de manière significative alors que les courbes se ressemblent ! Bien réfléchir à toutes les origines possibles des écarts observés (Précision des mesures, hypothèses, phénomènes négligés…) – Si un système simulé va moins vite que le réel par exemple, proposer les pistes d’investigation pour améliorer le modèle (le modèle a un kc moteur trop faible ? Des frottements trop importants, ? Une inertie trop grande ?…)
- Bilan: Organiser un bilan synthétique, de préférence avec un support numérique à compléter au cours du TP avec les résultats importants !!! Rappeler la problématique, les exigences/performances, le contexte, ce qui justifie le travail qui va suivre (bien avoir lu le sujet complet pour comprendre le travail attendu) – Dégager une problématique claire – Décrire les moyens mis en œuvre pour répondre à la problématique et les résultats obtenus – Si le TP n’est pas fini, dire ce qu’il restait à faire. Cela doit durer environ 3 minutes
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Toutes les infos importantes sur les concours
Pour préparer au mieux chaque épreuve, il est extrêmement important de lire les rapports des épreuves.
Concours CCINP
Épreuve de TP de 2h:
- Prise en main – Identification du fonctionnement et des composants – Compréhension de la problématique – Synthèse orale après 30 minutes
- Réalisation du travail en vue de répondre à la problématique
- Synthèse orale en fin d’épreuve
Conseils du rapport de jury:
- Bien respecter les temps proposés sur la fiche guide
- MANIPULER le système lors de la phase de prise en main
- Penser écarts: Attendu – Réel – Simulé
- Bien présenter les synthèses
Quelques liens:
- Site du concours CCINP
- Site avec lien vers les rapports des années antérieures
- Rapport de jury 2023: Lien Dropbox
- Présentation de l’épreuve: Lien Dropbox
- Sujet 0: Lien Dropbox
- Site des moyennes nationales CCINP (Toutes années)
- Rapport de jury 2023 TSI : Lien Dropbox
Concours Centrale
Épreuve de TP de 4h:
- Partie 1 (environ 45 minutes): S’approprier et présenter le support (chaines d’énergie et information: fonctions, localisations et principes de fonctionnement, types de signaux) – Analyser un système complexe – Vérifier un ensemble d’exigences attendues (écarts entre performances attendues et mesurées) – Comprendre la problématique
- Partie 2 (environ 1h): Activité de modélisation – Mise en équations – Développement d’un modèle multiphysique causal ou acausal – Identification d’un modèle de comportement à l’aide d’expérimentations – Enrichissement/Raffinement du modèle
- Partie 3 (environ 1h30): Exploitation du modèle – Valider/recaler un modèle VS expérimental – Enrichissement du modèle – Evolution du modèle dans le but de répondre à un besoin exprimé dans le cahier des charges
- Partie 4 (environ 40 minutes): Conception et optimisation des lois de commande pour conclure sur la problématique (30 minutes) – Réalisation d’une synthèse avec un autre interrogateur !!! (10 minutes de préparation + 3 minutes de présentation): Présentation du système, de la problématique, des démarches entreprises avec leurs justifications et difficultés, et des conclusions basées sur les performances obtenues vis à vis de la problématique.
La partie 2 se déroule en « autonomie encadrée ». Le candidat prend des décisions par lui même !
Python et Scilab peuvent être utilisés. LibreOffice est à disposition.
Quelques liens:
- Site du concours Central
- Site avec rapports
- Page dédiée aux sujets d’oraux
- Rapport de jury PSI 2023: Lien Dropbox
- Lien Dropbox sujet complet « Pilote auto »: Sujet – Document réponse – XCOS 1 – XCOS 2
- Lien Dropbox « Doseur pondéral »: Sujet
- Lien Dropbox « Hémomixer »: Sujet – Fichiers – Dossier enseignant
- Site des moyennes nationales Centrale Supelec (2022)
- Rapport de jury TSI 2023: Lien dropbox
Concours Mines-Ponts
Épreuve de TP de 3h30
- L’épreuve se déroule par pôles non connus à l’avance, pas forcément en liens entre eux, chacun répondant à une problématique précise avec un fil conducteur: Pôle 0 (présentation du système) – Pôle 1 (Manipulation, acquisition et analyse de courbe) – Pôle 2 (Identification et analyse de composants du système) – Pôles 3 & 4 (Modélisation/simulation d’une part, expérimentations d’autre part, et justification d’écarts observés) – Pôles supplémentaires possibles selon le temps restant
- L’accent doit être porté sur la mise en évidence des écarts entre performances mesurées et prévues théoriquement, ou prévues dans le cahier des charges.
- Un rapport écrit est remis en fin d’épreuve, accompagné des brouillons et d’autant d’impressions que souhaité.
- Calculatrice autorisée sous contrôle des interrogateurs après demande explicite.
- Le déroulé du TP n’est pas entièrement prévu à l’avance et dépend de la réalisation du candidat. La suite n’est proposée que lorsque l’étude préalable est terminée.
- A disposition: Tableur, Python, Matlab, Scilab, Solidworks
Quelques liens:
- Site du concours Mines ponts
- Site avec rapports
- Complément méthodologique concours 2023
- Rapport 2023 : Lien Dropbox
Concours X-ENS
Épreuve de TP de 4h:
– Analyse globale du système à partir de quelques expérimentations simples et diagrammes SysML – Identification d’exigences (Performances attendues) – Compréhension de l’organisation structurelle du support – Identification des chaînes fonctionnelles d’énergie et d’information
– Évaluation de certaines performances au moyen d’expérimentations judicieusement choisies – Proposition de modèles de comportement à exploiter analytiquement ou numériquement
Tout au long de l’épreuve, il faut savoir synthétiser les travaux réalisés.
Quelques liens:
- Site du concours ENS Paris-Saclay
- Page spécifique PSI
- Page de recherche des documents
- Recherche 2023 SI PSI
- Rapport 2023: Lien Dropbox
- Site des résultats ENS Paris
- Site des résultats ENS Rennes
Concours Mines Telecom
Épreuve orale type colle de 30 minutes sur un sujet relativement flou afin d’amener à la discussion.
Le candidat dispose de 15 minutes (coquille dans le rapport 2023 évoquant 15 puis 10 minutes) pour prendre connaissance du sujet (le lire entièrement) dans une salle à part, puis passe 30 minutes avec l’interrogateur.
Il n’est pas nécessaire de terminer tout le sujet pour avoir 20.
Il ne faut surtout pas se comporter comme dans une colle, face au tableau, mais utiliser le tableau en interagissant avec l’examinateur.
Quelques liens:
- Site du concours Mines Telecom
- Site avec conseils et rapports
- Rapport 2023: Lien Dropbox
- Sujet rapport 2016 (Bowling): Lien Dropbox
- Eléments de correction rapport 2016: Lien Dropbox
- Sujet rapports 2017/2018 (identique 2020, préférer 2020 pour mise en forme): Lien Dropbox
- Sujet rapport 2020 (Chasse neige): Lien Dropbox
- Sujet rapport 2021 (Extrudeuse – Souffleuse): Lien Dropbox
- Sujet rapport 2022 (Extrudeuse – Souffleuse): Lien Dropbox
- Sujet rapport 2023 (Manège NAUTILUS): Lien Dropbox
Ne regardez pas les sujets si vous souhaitez passer en oral blanc dessus !