[Jean-Dominique Mosser, Jacques Tanoh, Pascal Lecl(book4you.org)

TOUT-EN-UN
MP-PSI-PT
Jean-Dominique Mosser
Professeur agrégé en classes préparatoires
au lycée Kléber (Strasbourg)
Jacques Tanoh
Professeur agrégé en classes préparatoires
au lycée Kléber (Strasbourg)
Pascal Leclercq
Professeur agrégé en classes préparatoires
au lycée Kléber (Strasbourg)
SCIENCES INDUSTRIELLES
POUR L’INGÉNIEUR
9782100530229
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Vendredi
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2009
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© Dunod, Paris, 2010
ISBN 978-2-10-054636-7
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© Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.
III
Table des matières
1 Théorie des mécanismes 1
1.1 Paramétrer un mécanisme 2
1.2 Approche cinématique 9
1.3 Approche dynamique 15
1.4 Approche globale 21
1.5 Faut-il l’isostatisme ? 26
Exercices d’application 28
Exercices d’approfondissement 31
Solutions des exercices 33
2 Description des masses en mouvement 43
2.1 Masse – Répartition de la masse 44
2.2 Quantité de vitesse et quantité d’accélération 52
2.3 Énergie cinétique 62
Exercices d’application 68
Exercices d’approfondissement 70
Solutions des exercices 73
3 Dynamique des solides 83
3.1 Principe fondamental de la dynamique 84
3.2 Notion de puissance 90
3.3 Théorèmes énergétiques 93
3.4 Applications du PFD 99
Exercices d’application 104
Exercices d’approfondissement 107
Solutions des exercices 112
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Table des matières
IV
4 Systèmes asservis – Stabilité des systèmes 121
4.1 Systèmes commandés, asservis - Perturbations 122
4.2 Stabilité des systèmes asservis 130
4.3 Notion de pôles dominants 139
Exercices d’application 142
Exercices d’approfondissement 145
Solutions des exercices 157
5 Performances – Évaluation et amélioration 169
5.1 Performances des systèmes asservis 169
5.2 Améliorer les performances en corrigeant la commande 182
5.3 Correction proportionnelle 184
5.4 Corrections à action intégrale 186
5.5 Corrections à action dérivée 191
5.6 Correction PID 193
Exercices d’application 195
Exercices d’approfondissement 199
Solutions des exercices 203
6 Systèmes séquentiels –
Représentations Grafcet multigraphes 213
6.1 Évolution d’un Grafcet et actions 214
6.2 Représentation Grafcet multigraphes 224
6.3 Grafcet et description structurée 227
Exercices d’application 238
Exercices d’approfondissement 246
Solutions des exercices 247
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3.1 • Convergence, divergence
V
© Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.
Avant-propos
Cet ouvrage s’adresse aux étudiants en deuxième année de classe préparatoire aux grandes écoles et s’inscrit dans la
continuité du volume de première année. Il présente l’ensemble des notions à maîtriser pour l’analyse, le contrôle et
la commande des servomécanismes dans le cadre du programme officiel des trois filières PT, PSI et MP :
• le premier chapitre expose les bases pour aborder l’analyse de la structure des mécanismes ;
• les deux chapitres suivants définissent les outils pour la description des masses solides en mouvement et des éner-
gies mises en jeu ;
• les quatrième et cinquième chapitres s’intéressent à la stabilité et aux performances des systèmes asservis ;
• le dernier chapitre apporte les compléments requis pour préciser la commande des systèmes séquentiels.
Dès que possible, le cours s’appuie sur les notions acquises en sciences physiques et en mathématiques. Il reste concis,
avec des notations simples et transversales, construites de manière à transmettre les notions abordées. Les exercices
sont expliqués et corrigés de façon détaillée, avec des compléments accessibles sur le site Internet http://www.jdotec.fr
Les systèmes présentés à cette occasion sont des ensembles dont une étude partielle a été menée lors des concours
d’entrée aux écoles d’ingénieurs, X-Cachan, Centrale-Supelec, Mines-Ponts, CCP ou E3A par exemple.
La finalité de cet ouvrage est de donner outils et méthodes nécessaires à l’approche de réalisations industrielles
modernes de plus en plus automatisées. Au-delà de cette finalité, l’objectif des auteurs est de soutenir l’étudiant dans
la construction d’une attitude de recherche autonome, capacité qui offre ouverture d’esprit et enrichissement sur les
plans professionnel, social et humain.
Les auteurs confient aux lecteurs la tâche de retourner remarques et suggestions en adressant un courrier électronique
à l’adresse [email protected] ou un courrier postal aux bons soins des éditions Dunod. Ils souhaitent à chacun de leurs
lecteurs de parvenir au niveau d’expertise leur permettant de prendre une place active dans la gestion des projets indus-
triels complexes.
Jean-Dominique Mosser
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