CPGE Physique Technologie Sciences de l'Ingénieur PTSI - PT/PT* - Cycle complet (2021)

S1.1 - A1 – Analyser le besoin et les exigences (0)

S1.1.1 - Ingénierie Système et diagrammes associés S1 (0)

S1.1.2 - Cahier des charges S1 (0)

S1.1.3 - Impact environnemental S1 (0)

S1.1.4 - Analyse du cycle de vie (extraction, fabrication, utilisation, fin de vie, recyclage et transport) S1 (0)

S1.1.5 - Critères et niveaux S1 (0)

S1.2 - A2 – Définir les frontières de l'analyse (0)

S1.2.1 - Frontière de l’étude S2 (0)

S1.2.2 - Milieu extérieur S2 (0)

S1.2.3 - Flux de matière, d’énergie et d’information (définition, nature et codage) S2 (0)

S1.3 - A3 – Analyser l'organisation fonctionnelle et structurelle (0)

S1.3.1 - Architecture fonctionnelle et structurelle S1/S4 (0)

S1.3.2 - Diagramme de définition de blocs S1/S4 (0)

S1.3.3 - Diagramme de bloc interne S1/S4 (0)

S1.3.4 - Chaines fonctionnelles (chaine d'information et chaine de puissance) S1/S4 (0)

S1.3.5 - Fonctions acquérir, traiter et communiquer S1/S4 (0)

S1.3.6 - Fonctions alimenter, moduler, convertir, transmettre et agir S1/S4 (0)

S1.3.7 - Systèmes asservis et séquentiels S1/S4 (0)

S1.3.8 - Alimentation d'énergie S3 (0)

S1.3.9 - Association de préactionneurs et d’actionneurs : caractéristiques, réversibilité, domaines d'application S3 (0)

S1.3.10 - Transmetteurs de puissance : caractéristiques, réversibilité, domaines d'application S3 (0)

S1.3.11 - Capteurs : fonctions, nature des grandeurs physiques d’entrées et de sorties, nature du signal et support de l’information S2 (0)

S1.3.12 - Carte programmable S2 (0)

S1.3.13 - Définition et appel d'une fonction S1 (0)

S1.3.14 - Variables (type et portée) S1 (0)

S1.3.15 - Structures algorithmiques (boucles et tests) S1 (0)

S1.3.16 - Régression et classification, apprentissages supervisé et non supervisé S3 (0)

S1.3.17 - Phases d'apprentissage et d'inférence S3 (0)

S1.3.18 - Modèle linéaire monovariable ou multivariable S3 (0)

S1.3.19 - Réseaux de neurones (couches d'entrée, cachées et de sortie, neurones, biais, poids et fonction d'activation) S3 (0)

S1.3.20 - Caractéristiques d'un réseau (débit, dimension, robustesse et topologie) S2 (0)

S1.3.21 - Supports de l’information S2 (0)

S1.3.22 - Caractéristiques d’un canal de transmission S2 (0)

S1.3.23 - Multiplexage temporel et fréquentiel S2 (0)

S1.3.24 - Protocole, trame et champs (rôle des champs dans une trame) S2 (0)

S1.3.25 - Adressage physique et logique d’un constituant S2 (0)

S1.3.26 - Diagramme d'états S2 (0)

S1.3.27 - État, transition, événement, condition de garde, activité et action S2 (0)

S1.3.28 - Grandeurs d'entrée et de sortie S1 (0)

S1.3.29 - Capteur, chaine directe, chaine de retour, commande, comparateur, consigne, correcteur et perturbation S1 (0)

S1.3.30 - Poursuite et régulation S1 (0)

S1.4 - A4 – Analyser les performances et les écarts (1)

S1.4.1 - Ordre de grandeur S4 (0)

S1.4.2 - Homogénéité des résultats S4 (0)

S1.4.3 - Matrice de confusion (tableau de contingence), sensibilité et spécificité d'un test S4 (0)

S1.5 - A5 – Analyser un compromis produit-procédés-matériaux (0)

S1.5.1 - Propriétés physiques (acoustique, électrique, magnétique, mécanique et thermique) S3 (0)

S1.5.2 - Classes des matériaux, domaines généraux d'application S3 (0)

S1.5.3 - Diagrammes d'Ashby S3 (0)

S1.5.4 - Impact environnemental S3 (0)

S1.5.5 - Principes (d’indépendance, de la pièce rigide, de l’élément, de dualité, d’invocation et de responsabilité) S2 (0)

S1.5.6 - Modèles (nominal, extrait et skin model) S2 (0)

S1.5.7 - Opérations (partition, collection, filtrage, extraction, construction et association) S2 (0)

S1.5.8 - Définition d’une spécification (condition unilimite sur une caractéristique dimensionnelle) S2 (0)

S1.5.9 - Spécifications géométriques par taille, par zone et par gabarit. S2 (0)

S1.5.10 - Fiche GPS S2 (0)

S2.1 - B1 – Choisir les grandeurs physiques et les caractériser (0)

S2.1.1 - Grandeurs flux S4 (0)

S2.1.2 - Grandeurs effort S4 (0)

S2.2 - B2 – Proposer un modèle de connaissance et de comportement (2)

S2.2.1 - Phénomènes physiques S4 (1)

S2.2.2 - Domaine de validité S4 (1)

S2.2.3 - Solides indéformable et déformable S4 (0)

S2.2.4 - Paramètres d'un modèle S3 (1)

S2.2.5 - Grandeurs flux et effort S3 (0)

S2.2.6 - Sources parfaites S3 (0)

S2.2.7 - Systèmes linéaires continus et invariants : causalité, modélisation par équations différentielles, transformées de Laplace, fonction de transfert, forme canonique, gain, ordre, classe, pôles et zéros. S1 (1)

S2.2.8 - Signaux canoniques d’entrée : impulsion, échelon, rampe, signaux périodiques. S1 (0)

S2.2.9 - Premier ordre, deuxième ordre, dérivateur, intégrateur, gain et retard S2 (0)

S2.2.10 - Paramètres caractéristiques S2 (0)

S2.2.11 - Allures des réponses indicielle et fréquentielle S2 (0)

S2.2.12 - Diagramme de Bode S2 (0)

S2.2.13 - Schéma-blocs organique d'un système S1 (0)

S2.2.14 - Élaboration, manipulation et réduction de schéma-blocs S1 (0)

S2.2.15 - Fonctions de transfert : chaîne directe et chaîne de retour, boucle ouverte et boucle fermée S1 (0)

S2.2.16 - Linéarisation d'un modèle autour d'un point de fonctionnement S3 (0)

S2.2.17 - Pôles dominants et réduction de l’ordre du modèle : principe, justification, limites S3 (0)

S2.2.18 - Caractérisation des signaux à temps discret (échantillonnage et quantification) S4 (0)

S2.2.19 - Modélisation par équations aux différences (équations de récurrence) d'un correcteur numérique (proportionnel, proportionnel intégral et à avance de phase) S4 (0)

S2.2.20 - Solide indéformable : définition, repère, équivalence solide/repère, volume et masse, centre d'inertie, matrice d'inertie S3 (0)

S2.2.21 - Esquisse (contrainte, robustesse et paramétrage) S2 (0)

S2.2.22 - Fonctions (ajout et enlèvement de matière) S1 (0)

S2.2.23 - Liaisons : liaisons parfaites, degrés de liberté, classe d'équivalence cinématique S1 (0)

S2.2.24 - Liaisons : géométrie des contacts entre deux solides, liaisons normalisées entre solides, caractéristiques géométriques et repères d’expression privilégiés, paramètres géométriques linéaires et angulaires, symboles normalisés S1 (0)

S2.2.25 - Graphe de liaisons S1 (0)

S2.2.26 - Schéma cinématique S1 (0)

S2.2.27 - Vecteur position S1 (0)

S2.2.28 - Mouvements simple (translation et rotation) et composé S1 (0)

S2.2.29 - Trajectoire d'un point S1 (0)

S2.2.30 - Définition du vecteur vitesse et du vecteur taux de rotation S1 (0)

S2.2.31 - Définition du vecteur accélération S1 (0)

S2.2.32 - Composition des mouvements S1 (0)

S2.2.33 - Définition du contact ponctuel entre deux solides (roulement et glissement) S1 (0)

S2.2.34 - Torseur cinématique (champ des vecteurs vitesse) S1 (0)

S2.2.35 - Torseur des petits déplacements S3 (0)

S2.2.36 - Modèle local (densités linéique, surfacique et volumique d'effort) S2 (0)

S2.2.37 - Actions à distance et de contact S2 (0)

S2.2.38 - Modèle global S2 (0)

S2.2.39 - Passage d’un modèle local au modèle global S2 (0)

S2.2.40 - Frottements sec (lois de Coulomb) et visqueux S2 (0)

S2.2.41 - Résistance au roulement et au pivotement S2 (0)

S2.2.42 - Torseur des actions mécaniques transmissibles S2 (0)

S2.2.43 - Torseur d’une action mécanique extérieure S2 (0)

S2.2.44 - Torseurs couple et glisseur S2 (0)

S2.2.45 - Associations de liaisons en série et en parallèle S2 (0)

S2.2.46 - Liaisons équivalentes (approches cinématique et statique) S2 (0)

S2.2.47 - Conditions et limites de la modélisation plane S2 (0)

S2.2.48 - Mobilité du modèle d’un mécanisme S2 (0)

S2.2.49 - Hyperstatisme du modèle S2 (0)

S2.2.50 - Substitution de liaisons et ajout de solide S2 (0)

S2.2.51 - Conditions géométriques associées à l’hyperstatisme S2 (0)

S2.2.52 - Hypothèses de géométrie S3 (0)

S2.2.53 - Fibre neutre et section droite S3 (0)

S2.2.54 - Hypothèses de continuité, d'élasticité, d'homogénéité et d'isotropie des matériaux S3 (0)

S2.2.55 - Hypothèses de Navier-Bernoulli et de Barré de Saint-Venant S3 (0)

S2.2.56 - Hypothèse des petites perturbations (petites déformations et petits déplacements) S3 (0)

S2.2.57 - Diagramme d'états S2 (0)

S2.2.58 - Modèles des interrupteurs parfaits S2 (1)

S2.2.59 - Synthèse des convertisseurs S2 (1)

S2.2.60 - Association des interrupteurs (cellule élémentaire de commutation) S2 (1)

S2.2.61 - Caractéristiques des convertisseurs : nature des grandeurs d’entrée-sortie, réversibilité S2 (1)

S2.2.62 - Modèle électromécanique de la machine à courant continu S4 (0)

S2.2.63 - Modèle statique monophasé de la machine synchrone (FEM induite, réactance synchrone et résistance) S4 (0)

S2.2.64 - Modèle statique monophasé équivalent de la machine asynchrone (inductance magnétisante en parallèle avec la résistance et l’inductance de fuite du rotor) S4 (0)

S2.2.65 - Bilan des puissances du convertisseur électromécanique en régime permanent S4 (0)

S2.2.66 - Commande des machines en couple S4 (1)

S2.2.67 - Commande des machines en vitesse S4 (1)

S2.2.68 - Modèle dynamique dans le plan (d,q) des machines synchrones et asynchrones S4 (0)

S2.3 - B3 – Valider un modèle (1)

S2.3.1 - Critères de performances S2 (1)

S2.3.2 - Point de fonctionnement S4 (1)

S2.3.3 - Non-linéarités (courbure, hystérésis, saturation et seuil) et retard pur S4 (1)

S3.1 - C1 – Proposer une démarche de résolution (0)

S3.1.1 - Critères du cahier des charges : stabilité (marges de stabilité, amortissement et dépassement relatif) S2 (0)

S3.1.2 - Critères du cahier des charges : précision (erreur/écart statique et erreur de trainage) S2 (0)

S3.1.3 - Critères du cahier des charges : rapidité (temps de réponse à 5 %, bande passante, temps de montée et retard de trainage) S2 (0)

S3.1.4 - Compensation de pôles, réglage de marges, amortissement, rapidité et bande passante S3 (0)

S3.1.5 - Application aux correcteurs de type proportionnel, proportionnel intégral et à avance de phase S3 (0)

S3.1.6 - Décomposition d'un problème complexe en sous problèmes simples S3 (0)

S3.1.7 - Choix des algorithmes (réseaux de neurones, k plus proches voisins et régression linéaire multiple) S3 (0)

S3.1.8 - Fermetures géométriques S1 (0)

S3.1.9 - Graphe de structure S3 (0)

S3.1.10 - Choix des isolements S3 (0)

S3.1.11 - Choix des équations à écrire pour appliquer le principe fondamental de la statique ou le principe fondamental de la dynamique dans un référentiel galiléen S3 (0)

S3.1.12 - Théorème de l'énergie cinétique S3 (0)

S3.1.13 - Lois de Kirchhoff S1 (0)

S3.1.14 - Théorème de superposition S1 (0)

S3.1.15 - Tronçons S3 (0)

S3.1.16 - Méthode des coupures S3 (0)

S3.1.17 - Théorème de superposition S3 (0)

S3.2 - C2 – Mettre en œuvre une démarche de résolution analytique (1)

S3.2.1 - Expressions des solutions des équations différentielles pour les systèmes d’ordre 1 et 2 soumis à une entrée échelon S1 (0)

S3.2.2 - Allures des solutions des équations différentielles d’ordre 1 et 2 pour les entrées de type impulsion, échelon, rampe et sinus (en régime permanent) S1 (0)

S3.2.3 - Allures des diagrammes réel et asymptotique de Bode S2 (0)

S3.2.4 - Stabilité d'un système asservi : définition, amortissement, position des pôles dans le plan complexe, marges de stabilité S2 (0)

S3.2.5 - Rapidité d'un système : temps de réponse à 5 %, temps de montée, bande passante S2 (0)

S3.2.7 - Correcteurs proportionnel, proportionnel intégral et à avance de phase S4 (0)

S3.2.8 - Trajectoire d’un point S1 (0)

S3.2.9 - Mouvements de translation et de rotation S1 (0)

S3.2.10 - Mouvement composé S1 (0)

S3.2.11 - Loi entrée-sortie géométrique S2 (0)

S3.2.12 - Loi entrée-sortie cinématique S2 (0)

S3.2.13 - Transmetteurs de puissance (vis-écrou, roue et vis sans fin, trains d’engrenages simples, trains épicycloïdaux, pignon-crémaillère et poulies-courroie) S2 (0)

S3.2.14 - Référentiel galiléen S2 (0)

S3.2.15 - Principe fondamental de la statique S2 (0)

S3.2.16 - Principe des actions réciproques S2 (0)

S3.2.17 - Torseurs cinétique et dynamique d’un solide ou d’un ensemble de solides, par rapport à un référentiel galiléen S3 (0)

S3.2.18 - Principe fondamental de la dynamique en référentiel galiléen S3 (0)

S3.2.19 - Énergie cinétique S3 (0)

S3.2.20 - Inertie et masse équivalentes S3 (0)

S3.2.21 - Puissance d'une action mécanique extérieure à un solide ou à un ensemble de solides, dans son mouvement par rapport au repère galiléen S3 (0)

S3.2.22 - Puissance intérieure à un ensemble de solides S3 (0)

S3.2.23 - Théorème de l'énergie cinétique S3 (0)

S3.2.24 - Rendement en régime permanent S3 (0)

S3.2.25 - Torseur de cohésion S3 (0)

S3.2.26 - Sollicitations (traction, torsion, flexion et cisaillement) S3 (0)

S3.2.27 - Contraintes dans une section droite, déplacements le long d'une ligne moyenne et déformations S3 (0)

S3.2.28 - Conditions aux limites S3 (0)

S3.2.29 - Circuits en régime alternatif sinusoïdal S3 (0)

S3.2.30 - Diagramme de Fresnel. Puissance active (continu, monophasé et triphasé en régime alternatif sinusoïdal) S3 (0)

S3.2.31 - Puissances apparente et réactive, en monophasé et triphasé en régime alternatif sinusoïdal S3 (0)

S3.2.32 - Ondulation des grandeurs électriques en régime permanent dans les convertisseurs S3 (1)

S3.2.33 - Composants de filtrage S3 (0)

S3.3 - C3 – Mettre en œuvre une démarche de résolution numérique (0)

S3.3.1 - Choix des grandeurs physiques S4 (0)

S3.3.2 - Choix du solveur et de ses paramètres (pas de discrétisation et durée de la simulation) S4 (0)

S3.3.3 - Choix des paramètres de classification S4 (0)

S3.3.4 - Influence des paramètres du modèle sur les performances S4 (0)

S3.3.5 - Réécriture des équations d'un problème S3 (0)

S3.3.6 - Résolution de problèmes du type f(x) = 0 (méthodes de dichotomie et de Newton) S3 (0)

S3.3.7 - Résolution d'un système linéaire du type A·X = B S3 (0)

S3.3.8 - Résolution d'équations différentielles (schéma d'Euler explicite) S3 (0)

S3.3.9 - Intégration et dérivation numérique (schémas arrière et avant) S3 (0)

S3.3.10 - Apprentissage supervisé S3 (0)

S3.3.11 - Choix des données d'apprentissage S3 (0)

S3.3.12 - Mise en œuvre des algorithmes (réseaux de neurones, k plus proches voisins et régression linéaire multiple) S3 (0)

S3.3.13 - Phases d'apprentissage et d'inférence S3 (0)

S4.1 - D1 – Mettre en œuvre un système (0)

S4.1.1 - Fonctions acquérir, traiter et communiquer S1 (0)

S4.1.2 - Fonctions alimenter, moduler, convertir, transmettre et agir S1 (0)

S4.2 - D2 – Proposer et justifier un protocole expérimental (0)

S4.3 - D3 – Mettre en œuvre un protocole expérimental (0)

S4.3.1 - Traitement de fichiers de données S3 (0)

S4.3.2 - Moyenne et écart type S3 (0)

S4.3.3 - Moyenne glissante et filtres numériques passe-bas du premier et du second ordre S3 (0)

S4.3.4 - Incertitudes, résolution, quantification, échantillonnage, justesse, fidélité, linéarité et sensibilité S2 (0)

S5.1 - E1 – Rechercher et traiter des informations (0)

S5.1.1 - Outils de recherche S2 (0)

S5.1.2 - Mots-clefs S2 (0)

S5.1.3 - Diagrammes SysML S4 (0)

S5.1.4 - Schémas cinématique, électrique, hydraulique et pneumatique S4 (0)

S5.1.5 - Représentation 2D normalisée (dessin de définition et plan d'ensemble) S4 (0)

S5.1.6 - Représentation 3D S4 (0)

S5.2 - E2 – Produire et échanger de l'information (0)

S5.2.1 - Diagrammes SysML S4 (0)

S5.2.2 - Chaine fonctionnelle S4 (0)

S5.2.3 - Schéma-blocs S4 (0)

S5.2.4 - Schémas cinématique, électrique, pneumatique et hydraulique S4 (0)

S5.2.5 - Schéma d'architecture S4 (0)

S5.2.6 - Graphe de structure S4 (0)

S5.2.7 - Croquis, représentations 3D et normalisée 2D S4 (0)

S5.2.8 - Spécifications d'algorithmes S4 (0)

S5.2.9 - Grandeurs utilisées : unités du système international, homogénéité des grandeurs. S4 (0)

S6.1 - F1 – Concevoir l'architecture d'un système innovant (0)

S6.1.1 - Cycle de vie S4 (0)

S6.2 - F2 – Proposer et choisir des solutions techniques (1)

S6.2.1 - Autonomie énergétique (en relation avec le cahier des charges du système) S4 (0)

S6.2.2 - Coût (en relation avec le cahier des charges du système) S4 (0)

S6.2.3 - Durée de vie (en relation avec le cahier des charges du système) S4 (0)

S6.2.4 - Encombrement (en relation avec le cahier des charges du système) S4 (0)

S6.2.5 - Impact environnemental (en relation avec le cahier des charges du système) S4 (0)

S6.2.6 - Précision et rapidité (en relation avec le cahier des charges du système) S4 (0)

S6.2.7 - Rendement (en relation avec le cahier des charges du système) S4 (0)

S6.2.8 - Réversibilité (en relation avec le cahier des charges du système) S4 (0)

S6.2.9 - Résistance et déplacement (en relation avec le cahier des charges du système) S4 (0)

S6.2.10 - Technologie de capteur S4 (0)

S6.2.11 - Carte de commande S4 (0)

S6.2.12 - Dispositifs de stockage d'énergie S4 (0)

S6.2.13 - Modulateur de puissance S4 (0)

S6.2.14 - Convertisseur de puissance S4 (0)

S6.2.15 - Transmetteur de puissance S4 (0)

S6.2.16 - Modification d'un programme : système séquentiel S4 (0)

S6.2.17 - Modification d'un programme : structures algorithmiques S4 (0)

S6.2.18 - Choix et paramètres d'un correcteur S4 (1)

S6.3 - F3 – Dimensionner une solution technique choisie (0)

S6.3.1 - Chaine d'information : capteurs (étendue de mesure, précision, justesse, fidélité et sensibilité) S4 (0)

S6.3.2 - Chaine d'information : carte de commande (résolution et mémoire) S4 (0)

S6.3.3 - Chaine d'information : débit de communication S4 (0)

S6.3.4 - Chaine de puissance : durée de vie S4 (0)

S6.3.5 - Chaine de puissance : capacité et consommation électrique S4 (0)

S6.3.6 - Chaine de puissance : couple thermique équivalent S4 (0)

S6.3.7 - Chaine de puissance : puissance S4 (0)

S6.3.8 - Chaine de puissance : rapport de transmission S4 (0)

S6.3.9 - Exigences techniques : assemblage S4 (0)

S6.3.10 - Exigences techniques : guidage en rotation S4 (0)

S6.3.11 - Exigences techniques : guidage en translation S4 (0)

S6.3.12 - Critères de dimensionnement : puissance, vitesse et effort S4 (0)

S6.3.13 - Critères de dimensionnement : durée de vie S4 (0)

S6.3.14 - Critères de dimensionnement : encombrement S4 (0)

S6.3.15 - Familles et propriétés des matériaux S4 (0)

S6.3.16 - Méthode de choix des matériaux et des procédés (fonction, objectif et contraintes) S4 (0)

S6.3.17 - Indicateur de performances S4 (0)

S6.3.18 - Résistance et déplacement. Influence du procédé sur la géométrie du produit S4 (0)

S7.1 - G1 – Réaliser tout ou partie d'un prototype (0)

S7.2 - G2 – Industrialiser un produit (1)

S7.2.1 - Critères de choix des procédés (forme du produit, matériau, coûts, taille de la série et impact environnemental) S3 (1)

S7.2.2 - Injection plastique et procédés additifs S2 (0)

S7.2.3 - Domaines d'application S2 (0)

S7.2.4 - Règles de conception S2 (0)

S7.2.5 - Mise en forme des matériaux composites et procédés additifs S2 (0)

S7.2.6 - Domaines d'application S2 (0)

S7.2.7 - Règles de conception S2 (0)

S7.2.8 - Mise en forme des bruts par déformation plastique, moulage et découpage S3 (0)

S7.2.9 - Procédés additifs S3 (0)

S7.2.10 - Assemblage par soudage S3 (0)

S7.2.11 - Traitements thermiques des aciers : principes physiques S3 (0)

S7.2.12 - Traitements thermiques des aciers : matériaux associés S3 (0)

S7.2.13 - Traitements thermiques des aciers : caractéristiques mécaniques modifiées par les traitements volumiques (trempe, revenu et recuit) et surfaciques (trempe, cémentation et nitruration) S3 (0)

S7.2.14 - Domaines d'application S3 (0)

S7.2.15 - Règles de conception S3 (0)

S7.2.16 - Enlèvement de matière (principe de génération et cinématique) S3 (0)

S7.2.17 - Choix de cinématique de machine S3 (0)

S7.2.18 - Choix des phases S3 (0)

S7.2.19 - Choix d'une mise en position S3 (0)

S7.2.20 - Dispositifs de contrôle S3 (0)

S7.2.21 - Nuages de points S3 (0)

S7.2.22 - Méthodes d'association S3 (0)