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Annale · 2025Session du 29 avril 2025

Sciences Industrielles Mines-Ponts MP 2025 — sujet, corrigé et rapport jury

Sujet en 4 parties autour d'un positionneur 6 axes (goniomètre) utilisé en cristallographie par rayons X — précision 10⁻³° et 5 nm. Modélisation des chaînes fonctionnelles, choix d'actionneurs, exigences de stabilité/précision via fonction de transfert et Bode, synthèse. Sujet, corrigé Hadamard et synthèse rapport jury CCMP.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Aperçu rapide

Top piège du sujet : Vérin sous-dimensionné — course/effort insuffisants (Q4, Q8)

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Support commun MP/PSI : un positionneur 6 axes (goniomètre) utilisé en cristallographie par rayons X — précision extrême (10⁻³° d'orientation, 5 nm de déplacement). Original par sa structure parallèle/série et ses actionneurs piézo-électriques. Le sujet MP comprend 31 questions sur 3h, en 4 parties largement indépendantes : modélisation des chaînes fonctionnelles, choix des actionneurs, exigences de stabilité/précision (FT + Bode), synthèse.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie 1 — Modélisation des chaînes fonctionnelles(Q1-Q3)Niveau attendu

    Q1 assez bien traitée même si vocabulaire pas toujours connu. Q2 peu de candidats l'ont bien traitée (excès de précipitation). Q3 méthode globalement comprise mais erreurs de calculs et projections empêchent de trouver A_1 et B_1.

  2. Partie IIPartie 2 — Choix des actionneurs (vérins)(Q4-Q8)Difficile

    Q4 assez mal traitée : course du vérin doit être plus grande que celle nécessaire. Q5-Q6-Q7 mal abordées : manque de rigueur dans l'isolement, torseurs, choix des équations. Q8 : effort maximum du vérin > celui simulé.

  3. Partie IIIPartie 3a — Modèle d'actionneur et fonction de transfert(Q9-Q17)Difficile

    Q9-Q12 assez bien traitées (erreurs de calcul/signe). Q13 méthode FT correcte mais résultat final rarement bon (erreurs de calcul). Q15-Q17 traitées correctement. Q16 très mal traitée : confusion réduction d'ordre par simplification vs compensation pôle/correcteur, et confusion ordre/classe.

  4. Partie IVPartie 3b — Bode et résonance(Q18-Q21)Difficile

    Q18-Q19 (Bode) assez bien traitées avec erreurs sur points de cassure et pentes asymptotiques. Q20 : pulsation de résonance graphique réussie, mais passage gain dB → gain absolu plutôt raté. Q21 : nombreuses erreurs et mauvaise compréhension.

  5. Partie VPartie 3c — Adhérence/glissement (frottement)(Q22-Q27)Très difficile

    Q22-Q23 : manque de rigueur dans bilan des actions mécaniques, isolement à confirmer, frottement entre solides 1 et 2 mal pris en compte. Q24 OK si Q23 correcte. Q25 : confusion BAME/isolement, PFD ≠ TRD. Q26-Q27 peu traitées.

  6. Partie VIPartie 4 — Synthèse(Q28-Q30)Difficile

    Q28 : tentative à partir de la mauvaise courbe (vitesses au lieu du déplacement, plus simple). Q29 unités manquantes, manque de précision sur la bande ±5%. Q30 assez bien traitée — bien comparer à la valeur du cahier des charges en citant les deux.

Analyse globale du jury

« Il est unanimement constaté une baisse dans le soin apporté à la rédaction des copies. Il est rappelé que l'impact de la lisibilité et de la qualité de la présentation sur la note va croissant. Il est par exemple systématiquement considéré comme faux un résultat dont un des caractères ou chiffres permettrait une lecture ambiguë, ou d'une graphie approximative. Les premières questions du sujet de Sciences Industrielles aident le candidat à se familiariser avec le support d'étude — peu judicieux de ne pas leur consacrer un minimum de temps. Sur la statique des solides : un inventaire rigoureux des actions mécaniques appliquées à un système isolé (en particulier le choix du modèle associé à chaque action mécanique) a de fortes chances de répondre correctement à la question dans son ensemble. »

Top pièges sanctionnés

  • Vérin sous-dimensionné — course/effort insuffisants (Q4, Q8)-2 pts

    « Q4 - Question assez mal traitée. La plupart des candidats ne comprend pas que le vérin doit avoir une course plus grande que celle nécessaire, ou au minimum égale à celle-ci. (...) Q8 - Question assez mal traitée. La plupart des candidats ne comprend pas que le vérin doit être capable de fournir un effort maximum plus grand que celui qui est simulé. »

  • Statique des solides bâclée (BAME, isolement, torseurs)-2 pts

    « Q5-Q6-Q7 : Questions mal abordées. Il est généralement observé un manque de rigueur dans l'isolement, l'écriture des torseurs des actions mécaniques et le choix des équations. (...) Q22 : Manque de rigueur dans le bilan des actions mécaniques. Il était précisé dans l'énoncé qu'il fallait isoler le solide 2 et on retrouve assez régulièrement dans les copies, le poids du solide 1, la force F_m exercée sur 1. »

  • Confusion ordre / classe / réduction par compensation (Q16)-2 pts

    « Question très mal traitée. Les candidats ont tendance à confondre réduction de l'ordre par simplification et par compensation d'un pôle par correction. Les candidats confondent également l'ordre et la classe. »

  • PFD ≠ TRD (Q25)-1 pts

    « Manque de rigueur et incohérence entre le BAME et l'isolement. Certains isolent 1 et on retrouve le poids du solide 2 dans les équations. Enfin, le PFD n'est pas le TRD. »

  • Vérification d'exigence sans citer les deux valeurs (Q30)-1 pts

    « Question assez bien traitée. Il est rappelé aux candidats de bien comparer la valeur trouvée à celle du cahier des charges en citant les deux valeurs. Ne pas se contenter de dire que l'exigence est vérifiée ou non vérifiée. »

  • Soin et lisibilité — un caractère ambigu sanctionné systématiquement-2 pts

    « Il est unanimement constaté une baisse dans le soin apporté à la rédaction des copies. (...) Il est par exemple systématiquement considéré comme faux un résultat dont un des caractères ou chiffres permettrait une lecture ambiguë ou d'une graphie approximative. »

Chapitres clés à maîtriser

Statique des solides (BAME, torseurs, isolement)
Cinématique (chaînes fonctionnelles, fermetures géométriques)
Asservissement (fonction de transfert, ordre, classe)
Diagrammes de Bode et analyse fréquentielle

Source : Rapport du jury Mines-Ponts · S2I MP, session 2025 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

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