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Annale · 2023★★★Niveau moyenSession du 29 avril 2023· 2 868 candidats

S2I Centrale-Supélec MP 2023 — sujet, corrigé et rapport jury

Étude de l'exosquelette lombaire développé par la société JAPET — validation de sa capacité à limiter la compression lombaire tout en garantissant la liberté de mouvement. Quatre parties : cinématique, modèle de connaissance d'un actionneur linéaire, étude de l'effort d'assistance, synthèse. Moyenne 9.32, σ=4.23, médiane 9.20. Sujet, corrigé Hadamard et rapport jury.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

9.32/20

Top 25%

12.2

Présents

2 868

Top piège du sujet : Réponses sans argumentation non prises en compte

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

9.32

Médiane

9.2

Écart-type

4.23

Q1 (25%)

6.3

Q3 (75%)

12.2

Candidats présents

2 868

sur 3 091 inscrits · 7.2% d'absents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.

Présentation du sujet

Sujet sur l'exosquelette lombaire développé par la société JAPET. L'étude vise à valider la capacité du système à limiter la compression lombaire pour soulager les douleurs tout en garantissant la liberté de mouvement naturel. Démarche progressive en quatre parties : introduction (4 actionneurs linéaires diminuent la pression intradiscale), cinématique pour conserver le mouvement naturel, modèle dynamique d'un actionneur linéaire et asservissement en force, synthèse.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie I — Introduction(Q1-Q3)Abordable

    Montrer que l'exosquelette à 4 actionneurs linéaires permet de diminuer la pression intradiscale. Questions réussies par la majorité — réponses courtes et argumentées attendues.

  2. Partie IIPartie II — Cinématique : amplitude du déplacement de l'actionneur(Q4-Q8)Niveau attendu

    Analyser un modèle cinématique, mettre en œuvre une démarche géométrique. Très grande majorité a su analyser le schéma cinématique. Mais détermination de la course de l'actionneur moins bien traitée — manque de rigueur, valeurs aberrantes.

  3. Partie IIIPartie III.A — Modèle dynamique d'un actionneur linéaire(Q9-Q13)Difficile

    Projection de la résultante sur la tige du vérin. Confusion fréquente entre PFD et théorème de la résultante dynamique. Énergies cinétiques bien traitées, mais nullité des puissances extérieures parfois mal justifiée.

  4. Partie IVPartie III.B — Effort d'assistance et asservissement en force(Q14-Q28)Difficile

    Q17 fonction de transfert de boucle fermée et marge de phase, Q23 vitesse maximale (argumentation soignée requise), Q24-Q28 commande optimisée. Valider une exigence à partir d'une courbe = relever, comparer, conclure.

  5. Partie VPartie IV — Synthèse et ouverture(Q29-Q35)Très difficile

    Q29 validation des écarts performances simulées vs souhaitées. Dernière question (regard critique sur l'étude) — placée en fin de sujet, donné lieu à de rares bonnes réponses.

Analyse globale du jury

« Le sujet est conforme dans sa taille puisque la plupart des candidats ont abordé toutes les questions. Les candidats préparés à une approche globale d'un problème ont produit des copies remarquables et ont su s'approprier les nombreuses informations fournies dans le texte. Par sa structure progressive, la démarche proposée a permis à la grande majorité des candidats de s'impliquer dans la résolution du problème proposé et à certains de conclure sur la problématique traitée dans le sujet. À l'opposé, les candidats qui ont parcouru le sujet à la recherche de points faciles ont échoué, car il était indispensable de s'approprier la problématique de l'étude pour pouvoir progresser. »

Top pièges sanctionnés

  • Réponses sans argumentation non prises en compte-2 pts

    « Comme chaque année, le jury tient à rappeler, avec la plus grande insistance, que les réponses fournies ne peuvent se limiter à de simples affirmations. Les réponses sans argumentation ne sont pas prises en compte, quand bien même elles seraient correctes. »

  • Unités SI obligatoires, valeurs incohérentes sanctionnées-2 pts

    « Trop de candidats trouvent des valeurs numériques sans se demander si elles sont cohérentes avec le système étudié, additionnent, voire comparent deux grandeurs d'unités différentes, ce qui conduit certains à valider des valeurs totalement aberrantes vis-à-vis de la fonction du système. »

  • Confusion PFD vs théorème de la résultante dynamique (Partie III.A)-2 pts

    « Le jury insiste sur l'importance du vocabulaire. Il y a, par exemple, régulièrement une confusion entre le principe fondamental de la dynamique et le théorème de la résultante dynamique. »

  • Q23 — argumentation incomplète sur le respect d'une exigence-2 pts

    « Pour conclure quant au respect d'une exigence à partir d'une courbe, il faut relever les valeurs pertinentes, les comparer au niveau du critère à vérifier et conclure. Si l'un de ces trois points n'apparait pas dans la rédaction, alors la réponse n'est pas valide. La réponse « La vitesse de montée est excessive » n'est pas recevable. »

  • Q29 — validation d'exigences sans démarche structurée-2 pts

    « Le jury rappelle que, dans le cas d'une validation d'une ou plusieurs performances du cahier des charges, il faut nécessairement préciser l'exigence par sa désignation ou son identifiant, puis indiquer la valeur atteinte, comparer par rapport au niveau du critère associé à cette exigence et enfin conclure : tout oubli d'un de ces points montre un manque de rigueur et de maitrise de la démarche. »

Chapitres clés à maîtriser

Cinématique des solides — fermeture géométrique
Dynamique — PFD vs théorème de la résultante dynamique
Asservissement et automatique — fonction de transfert, marge de phase
Validation d'exigences à partir de courbes
Modélisation par énergies cinétiques et puissances

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · S2I MP, session 2023 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.

FAQ

Questions fréquentes — 2023

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