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Annale · 2021★★★★DurSession du 6 mai 2021· 3 967 candidats

S2I Centrale-Supélec PSI 2021 — sujet, corrigé et rapport jury

Quatre parties autour du stabilisateur vertical pour appareil photo : analyse du mouvement, solution passive (équilibre), étude dynamique, solution active (motoréducteur). Moyenne 8.90, σ=4.04, médiane 8.3.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Aperçu rapide

Difficulté

★★★★Dur

Moyenne

8.90/20

Top 25%

12.0

Présents

3 967

Top piège du sujet : Vocabulaire des filtres (Q2)

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

8.90

Médiane

8.3

Écart-type

4.04

Q1 (25%)

6.0

Q3 (75%)

12.0

Candidats présents

3 967

sur 4 226 inscrits · 6.1% d'absents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Stabilisateur vertical pour appareil photo — limite, lors de prises d'images, les déplacements verticaux induits par utilisateur qui marche/court. Validation et comparaison de deux solutions commercialisées. Quatre parties : analyse du mouvement utilisateur (filtrage), solution passive (parallélogramme à 4 solides + ressort), étude dynamique solution passive, solution active (motoréducteur).

Structure de l'épreuve

  1. Partie IAnalyse du mouvement utilisateur(Q1-Q2)Niveau attendu

    Q1 analyse signaux. Q2 type de filtrage — méconnaissance du vocabulaire (passe-bas, passe-haut, coupe-bande).

  2. Partie IISolution passive (équilibre)(Q3-Q12)Difficile

    Q3 coordonnées centre de masse. Q4 fermeture géométrique. Q6 erreurs de signes, oubli de tension initiale. Q7 efforts du solide à 2 glisseurs (mal traitée). Q8-Q9 condition d'équilibre — moins de 50% maîtrisent.

  3. Partie IIIÉtude dynamique solution passive(Q13-Q17)Difficile

    Q13-Q15 PFD, équation différentielle, fonctions Python pour résolution. Q16-Q17 validité du modèle vs performances filtrage passif — confusion fréquente.

  4. Partie IVSolution active (commande)(Q18-Q25)Difficile

    Q18 modèle dynamique. Q19 stabilité — montrer insuffisance correction proportionnelle. « Bras de levier » ≠ théorème. Q20-Q22 paramètres correcteur. Q24 tracé Bode pour FT non premier ordre.

Analyse globale du jury

« Le jury est déçu des résultats obtenus par les candidats cette année car la moyenne est relativement faible alors que le sujet ne présente pas de difficultés particulières. Des questions (Q7 pour la Q8, Q11 pour la Q12 par exemple) sont ajoutées par les auteurs pour guider le candidat dans sa réflexion quand la démarche à suivre n'est pas directement donnée dans la question (Q13). Le contexte de formation des deux dernières années est bien évidemment une circonstance atténuante mais il n'explique pas tout, car des parties entières du sujet portent sur des compétences à acquérir en PCSI. »

Top pièges sanctionnés

  • Vocabulaire des filtres (Q2)-1 pts

    « Si la question Q1 sur l'analyse des signaux, a été bien réussie dans l'ensemble, les réponses à la question Q2 sur un choix de type de filtrage montrent une méconnaissance du vocabulaire (filtres passe-bas, passe-haut, coupe-bande…) d'une part importante des candidats ou un certain manque de sens physique perceptible au regard de l'effet de filtrage nécessaire. »

  • Solide à deux glisseurs (Q7)-2 pts

    « Le jury ne s'attendait pas à ce que la question Q7 soit aussi mal traitée. Beaucoup de candidats n'ont pas su donner la direction des efforts ou l'ont donnée sans justification ou complètement fausse. La question porte pourtant sur un cas de figure élémentaire d'un solide soumis à deux glisseurs. »

  • Validité modèle vs performances filtrage (Q16-Q17)-2 pts

    « Sur la validité du modèle beaucoup de candidats confondent l'exigence sur les performances du système avec celle de validité du modèle, concluant ainsi de façon erronée. On peut noter par ailleurs que l'analyse comparative des signaux proposés (issus de mesures et de résultats de simulation) reste, pour beaucoup de candidats, beaucoup trop qualitative. »

  • « Bras de levier » utilisé comme théorème (Q19)-2 pts

    « Le jury rappelle que le « bras de levier » n'est pas un théorème. L'analyse de stabilité pouvait être faite d'une façon succincte et rapide en étudiant la marge de phase ou encore en étudiant les propriétés de la fonction de transfert en boucle fermée. »

  • Stabilité confondue avec précision (Q19+)-2 pts

    « Le jury constate un nombre anormalement élevé d'erreurs souvent par confusion entre stabilité et précision ou encore dans le calcul de la fonction de transfert en boucle fermée. Le jury rappelle que la fonction de transfert caractérise une relation entre une entrée et une sortie d'un système linéaire, les entrées non considérées sont mises à zéro lors du calcul. »

  • Marge de phase non maîtrisée (Q20-Q22)-2 pts

    « Une part très importante de candidats ne maîtrise pas la notion de marge de phase et se trouve bloqué dans la suite de la démarche. »

Chapitres clés à maîtriser

Filtrage — passe-bas/passe-haut, fréquences
Mécanique du solide — équilibre, glisseurs, théorèmes statiques
Asservissement — stabilité, marge de phase, diagramme de Bode
Modélisation Python — résolution d'EDL
Théorème de la résultante statique

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · S2I PSI, session 2021 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2021

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