Programme des classes préparatoires aux Grandes Ecoles
Voie : Physique, chimie et sciences de l’ingénieur (PCSI) - Physique et sciences de l’ingénieur (PSI)
Discipline : Sciences industrielles de l’ingénieur
©️ Ministère de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation, 2021

Compétences générales	Compétences	Compétences développées		Connaissances		Semestre	Commentaires
Analyser	Analyser le besoin et les exigences		Décrire le besoin et les exigences.		Ingénierie Système et diagrammes associés. Cahier des charges.		La connaissance de la syntaxe d’un langage d’Ingénierie Système n’est pas exigible. La structure des diagrammes d’Ingénierie Système (SysML) est fournie. Ils peuvent être proposés à lire1 ou à compléter.
			Traduire un besoin fonctionnel en exigences.		Impact environnemental. Analyse du cycle de vie (extraction, fabrication, utilisation, fin de vie, recyclage et transport). Critères et niveaux.		Il s’agit de prendre en compte les exigences liées au développement durable et sensibiliser aux aspects sociétaux.
			Définir les domaines d’application et les critères technico-économiques et environnementaux.
			Qualifier et quantifier les exigences.
			Évaluer l’impact environnemental et sociétal.
	Analyser l’organisation fonctionnelle et structurelle		Associer les fonctions aux constituants.		Architecture fonctionnelle et structurelle. Diagramme de définition de blocs. Diagramme de bloc interne. Chaines fonctionnelles (chaine d’information et chaine de puissance). Fonctions acquérir, traiter et communiquer. Fonctions alimenter, moduler, convertir, transmettre et agir. Systèmes asservis et séquentiels.		La description des chaines fonctionnelles de différents systèmes permet de construire une culture technologique. Les chaines fonctionnelles, diagrammes de définition de blocs et diagrammes de bloc interne peuvent être à lire ou à compléter avec les éléments syntaxiques fournis.
			Identifier et décrire les chaines fonctionnelles du système.
			Identifier et décrire les liens entre les chaines fonctionnelles.
			Analyser un algorithme.		Définition et appel d’une fonction. Variables (type et portée). Structures algorithmiques (boucles et tests).
			Identifier la structure d’un système asservi.		Grandeurs d’entrée et de sortie. Capteur, chaine directe, chaine de retour, commande, comparateur, consigne, correcteur et perturbation. Poursuite et régulation.
Modéliser	Proposer un modèle de connaissance et de comportement		Établir un modèle de connaissance par des fonctions de transfert.		Systèmes linéaires continus et invariants : – causalité ; – modélisation par équations différentielles ; – transformées de Laplace ; – fonction de transfert ; – forme canonique ; – gain, ordre, classe, pôles et zéros.		L’utilisation des transformées de Laplace ne nécessite aucun prérequis. Leur présentation se limite à leurs énoncés et aux propriétés du calcul symbolique strictement nécessaires. Les théorèmes de la valeur finale, de la valeur initiale et du retard sont donnés sans démonstration.
			Modéliser le signal d'entrée.		Signaux canoniques d’entrée : – impulsion ; – échelon ; – rampe ; – signaux périodiques.
			Modéliser un système par schéma-blocs.		Schéma-blocs organique d'un système. Élaboration, manipulation et réduction de schéma-blocs. Fonctions de transfert : – chaîne directe et chaîne de retour ; – boucle ouverte et boucle fermée.
			Proposer une modélisation des liaisons avec leurs caractéristiques géométriques.		Liaisons : – liaisons parfaites ; – degrés de liberté ; – classe d'équivalence cinématique ; – géométrie des contacts entre deux solides ; – liaisons normalisées entre solides, caractéristiques géométriques et repères d’expression privilégiés ; – paramètres géométriques linéaires et angulaires ; – symboles normalisés. Graphe de liaisons. Schéma cinématique.
			Proposer un modèle cinématique à partir d'un système réel ou d'une maquette numérique.
Résoudre	Proposer une démarche de résolution		Proposer une démarche permettant d'obtenir une loi entrée-sortie géométrique.		Fermetures géométriques.
	Mettre en oeuvre une démarche de résolution analytique		Déterminer la réponse temporelle.		Expressions des solutions des équations différentielles pour les systèmes d’ordre 1 et 2 soumis à une entrée échelon. Allures des solutions des équations différentielles d’ordre 1 et 2 pour les entrées de type impulsion, échelon, rampe et sinus (en régime permanent).		La résolution d’équations différentielles et les transformées inverses de Laplace ne sont pas au programme.
			Caractériser le mouvement d’un repère par rapport à un autre repère.		Trajectoire d’un point. Mouvements de translation et de rotation. Mouvement composé.
Expérimenter	Mettre en oeuvre un système		Mettre en oeuvre un système en suivant un protocole.
			Repérer les constituants réalisant les principales fonctions des chaines fonctionnelles.		Fonctions acquérir, traiter et communiquer. Fonctions alimenter, moduler, convertir, transmettre et agir.
	Mettre en oeuvre un protocole expérimental		Régler les paramètres de fonctionnement d'un système.

Les liens avec l’enseignement d’informatique du tronc commun sont identifiés par le symbole .