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 l’organisation fonctionnelle et structurelle		Justifier le choix des constituants dédiés aux fonctions d’un système.		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.
	Analyser les performances et les écarts		Extraire un indicateur de performance pertinent à partir du cahier des charges ou de résultats issus de l’expérimentation ou de la simulation.		Ordre de grandeur. Homogénéité des résultats. Matrice de confusion (tableau de contingence), sensibilité et spécificité d’un test.
			Caractériser les écarts entre les performances.
			Interpréter et vérifier la cohérence des résultats obtenus expérimentalement, analytiquement ou numériquement.
			Rechercher et proposer des causes aux écarts constatés.
Modéliser	Choisir les grandeurs physiques et les caractériser		Identifier les performances à prévoir ou à évaluer.		Grandeurs flux, grandeurs effort.
			Identifier les grandeurs d'entrée et de sortie d’un modèle.
			Identifier les paramètres d’un modèle.
			Identifier et justifier les hypothèses nécessaires à la modélisation.
	Proposer un modèle de connaissance et de comportement		Choisir un modèle adapté aux performances à prévoir ou à évaluer.		Phénomènes physiques. Domaine de validité. Solide indéformable.
			Modéliser un correcteur numérique.		Caractérisation des signaux à temps discret (échantillonnage et quantification). Modélisation par équations aux différences (équations de récurrence) d'un correcteur numérique (proportionnel, proportionnel intégral et à avance de phase).		L'augmentation de la période d'échantillonnage permet de mettre en évidence les limites du modèle continu. Les transformées en z ne sont pas au programme.
	Valider un modèle		Préciser les limites de validité d'un modèle.		Point de fonctionnement. Non-linéarités (courbure, hystérésis, saturation et seuil) et retard pur.
			Modifier les paramètres et enrichir le modèle pour minimiser l’écart entre les résultats analytiques et/ou numériques et les résultats expérimentaux.
Résoudre	Mettre en oeuvre une démarche de résolution analytique		Mettre en oeuvre une démarche de réglage d’un correcteur.		Correcteurs proportionnel, proportionnel intégral et à avance de phase.
	Mettre en oeuvre une démarche de résolution numérique		Mener une simulation numérique.		Choix des grandeurs physiques. Choix du solveur et de ses paramètres (pas de discrétisation et durée de la simulation). Choix des paramètres de classification. Influence des paramètres du modèle sur les performances.
Expérimenter	Proposer et justifier un protocole expérimental		Choisir le protocole en fonction de l'objectif visé.
Communiquer	Produire et échanger de l’information		Utiliser un vocabulaire technique, des symboles et des unités adéquats.		Grandeurs utilisées : – unités du système international ; – homogénéité des grandeurs.		L’écriture des diagrammes SysML se limite à leur complétion et à leur modification.
Concevoir	Concevoir l’architecture d’un système innovant		Proposer une architecture fonctionnelle et organique.				Cette proposition peut se faire sous forme d'association de blocs. Il s'agit d'allouer des composants à la satisfaction d'exigences fonctionnelles et éventuellement de décrire les interfaces entre ces composants. L’activité de projet est une modalité pédagogique à privilégier pour développer cette compétence.
	Proposer et choisir des solutions techniques		Modifier la commande pour faire évoluer le comportement du système.		Modification d'un programme : – système séquentiel ; – structures algorithmiques. Choix et paramètres d'un correcteur.

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