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Annale · 2020★★★Niveau moyenSession du 24 juin 2020· 4 072 candidats

S2I Centrale-Supélec PSI 2020 — sujet, corrigé et rapport jury

Trois parties autour du robot Bakus pour désherbage mécanique des vignes : génération des consignes de guidage, optimisation énergétique du retrait de lame, synthèse. Moyenne 9.69, σ=4.17, médiane 9.5.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

9.69/20

Top 25%

12.5

Présents

4 072

Top piège du sujet : Codeurs incrémentaux vs absolus — précision (Q5)

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

9.69

Médiane

9.5

Écart-type

4.17

Q1 (25%)

6.6

Q3 (75%)

12.5

Candidats présents

4 072

sur 4 258 inscrits · 4.4% d'absents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Robotisation du désherbage mécanique des vignes par véhicules exclusivement électriques (robot autonome Bakus). Quadriporteur enjambeur de rang, chaque roue motrice et orientable, autonomie batteries + panneaux solaires. Trois parties : (1) génération consigne de guidage du robot le long du rang, (2) estimation de la puissance économisée lors de l'évitement d'un cep par étude du mécanisme + choix d'un actionneur, (3) deux questions de synthèse.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IGénération des consignes de guidage(Q1-Q10)Difficile

    Q1-Q2 : manipulation simple d'angles coplanaires, mais erreurs liées à orientation négative. Q5 codeurs incrémentaux/absolus. Q7 démonstrations approximatives par intégration hasardeuse. Q8 paramètres second ordre. Q10 calculs non terminés.

  2. Partie IIOptimisation énergétique retrait de lame(Q11-Q23)Difficile

    Q11 bouclage géométrique. Q14 calcul projection moment cinétique. Q16 algorithme dérivation Python rarement proposé. Q20 démarche TEC peu rigoureuse. Q21 rapidité du vérin peu analysée. Q23 FTBO non analysée et non appréciée comme classe 2.

  3. Partie IIISynthèse(Q24-Q25)Difficile

    Q24 demi-page descriptive sans extraction d'information ciblée. Q25 réponses vagues, lecture de document doit s'appuyer sur graphe simulation + exigence du cahier des charges.

Analyse globale du jury

« Les prestations des candidats suscitent cette année, de la part du jury, les mêmes remarques générales que celles des années précédentes. Manifestement les rapports, rédigés ces dernières années, pour les candidats et leurs professeurs, n'ont pas eu l'impact attendu sur la préparation en CPGE. D'une façon récurrente : les meilleures notes sont attribuées aux candidats qui montrent de réelles capacités à analyser, modéliser, calculer, critiquer et à communiquer par écrit ; les réponses données sans aucune justification ne sont pas prises en compte par les correcteurs ; les résultats numériques sans unité sont lourdement pénalisés. »

Top pièges sanctionnés

  • Codeurs incrémentaux vs absolus — précision (Q5)-1 pts

    « Parmi les quelques candidats qui évoquent la différence entre codeurs incrémentaux et absolus par la nécessité d'une prise d'origine, trop peu présentent les inconvénients, dans l'application considérée, de la nécessaire prise d'origine. En revanche, de nombreux candidats affirment une meilleure précision pour les codeurs absolus ou que seule la valeur absolue des angles était nécessaire. »

  • Démonstration par intégration hasardeuse (Q7)-2 pts

    « Les démonstrations sont souvent très approximatives, notamment par l'intégration hasardeuse par rapport au temps avant la dérivée partielle par rapport à l'espace. »

  • Tangente à l'origine non nulle (Q8)-1 pts

    « Cette question est assez bien traitée. Cependant, les paramètres du second ordre ne sont pas toujours explicités et la tangente à l'origine n'est pas toujours nulle dans la représentation. […] Beaucoup de candidats cherchent à résoudre l'équation différentielle. Ce n'était pas demandé. »

  • Réponses « 95% / 5% » sans préciser (Q9)-1 pts

    « Cette question a produit beaucoup trop de réponses « automatiques ». Des candidats parlent de 95 % ou de 5 % sans préciser de quoi il s'agit ou en évoquant 5 % d'une valeur nulle. »

  • Mouvements relatifs et liaisons (Q15)-2 pts

    « Beaucoup de candidats n'ont pas bien appréhendé les mouvements et obtiennent donc une expression incomplète de la vitesse demandée. De plus, la majorité n'a pas su obtenir une expression simple alors que le modèle du mécanisme ne met seulement en jeu des liaisons pivot dans un mouvement plan. »

  • FTBO classe 2 / correcteur intégral (Q23)-2 pts

    « Cette question, qui permettait de tester les compétences de conception de la commande d'un système asservi est mal réussie. La FTBO n'a pas été correctement analysée et appréciée de classe 2 par certains candidats ; en effet la chaîne directe comporte deux intégrateurs dont le dernier est extérieur à la FTBO. Cela n'a pas été compris. Extrêmement peu de candidats pensent à exclure le correcteur intégral. »

Chapitres clés à maîtriser

Cinématique — angles coplanaires, repère de dérivation
Capteurs — codeurs incrémentaux vs absolus
Système du second ordre — facteur d'amortissement
Modélisation Python — algorithmes de dérivation
Théorème de l'énergie cinétique (TEC)
Asservissement — FTBO, classe, correcteur intégral

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · S2I PSI, session 2020 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2020

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