Système à enseigner : D²C Drone Didactique Contrôlé - Composition du Système à Enseigner. D²C - Présentation de l’Environnement Multimédia d’Apprentissage Version 0.1 - Couverture pédagogique en CPGE PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS - De quoi s’agit-il ? Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Sommaire D²C Une didactisation matérielle élaborée avec rigueur, ainsi que les nombreuses activités pédagogiques associées, sont conçues pour acquérir aisément les éléments nouveaux des programmes. Cela au travers d'activités d'analyse, de simulation, de mesures permettant de pénétrer le cœur des Technologies de l'Information et de la Communication embarquées nécessaires au contrôle d'un drone. L'organisation matérielle du poste d'enseignement est conçue en îlot. Cela permet une optimisation notoire du rapport : utilisation globale du système sur son coût d'acquisition. Version 0.1 PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS Le D²C est un système à enseigner en totale conformité avec les nouveaux programmes de SII des classes préparatoires. Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles De quoi s’agit-il ? Activités traitant : - Machine à états - Asservissement : boucle interne, correcteurs - Simulation acausale - Fusion de données Version 0.1 - Transformation énergétique PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS ArduinoBox Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles D²C De quoi s’agit-il ? uc : cas d’utilisation du drone didactique Version 0.1 PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS D²C Analyse SYSML Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles De quoi s’agit-il ? Analyse SYSML IBD Version 0.1 PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles D²C De quoi s’agit-il ? Analyse SYSML BDD Version 0.1 PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles D²C De quoi s’agit-il ? D²C Une ArduinoBox et ses câbles Une alimentation secteur Le support sécurisé Un anémomètre Le système à Enseigner est complet, prêt à l’enseignement et intègre, un système à deus rotor à 1 degrè-s de liberté, une ArduinoBox, un jeu de câbles, un anémomètre, une alimentation secteur, des logiciels Version d’analyse et programmation, description SysML, modélisation Labview, 0.1 Matlab, Scilab.... PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS Matériel Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Composition du SAE Levier pour réaliser une perturbation Zone sécurisée Capteur vitesse de rotation Capteur angulaire Bloqueur limitant le débattement angulaire Mesure visuelle Alimentation secteur Pupitre de commande Version 0.1 Centrale inertielle 2 axes Capteur d’effort (poussée) PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS D²C Moteurs brushless triphasés Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Composition du SAE Constituants du support Accès au signal du capteur de vitesse Capteur d’effort (poussée) Pilotage manuel ou via le pc Commande moteurs Sélection boucle ouverte ou fermée Bloqueur Version 0.1 Capteur angulaire PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS Accès mesure courant & tension moteur D²C Signaux de la centrale inertielle Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Composition du SAE Points de mesure sur le pupitre Tous les points rendus accessibles Sérigraphie de chaque point Connectique pour ajouter des cartes filles Boîtier de protection Remplacement simple de la carte Arduino Version 0.1 8 Cordons fournis PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS D²C Carte Arduino UNO Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Composition du SAE Constituants de l’ArduinoBox D²C Modélisation (Matlab, Scilab, Labview) Un logiciel d’interface Version Le système à Enseigner est livré avec un logiciel qui permet l’acquisition, le pilotage et le paramétrage du matériel 0.1 PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS Numérique Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Composition du SAE Version 0.1 Ces activités pédagogiques riches et variés sont rigoureusement conforme aux programmes et recommandations pédagogiques de CPGE. PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS D²C Des activités pédagogiques adaptées aux sous systèmes didactisés et environnements logiciels conçus spécifiquement. Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Couvertures pédagogique Produit industriel D²C Cahier des charges Modèle Produit du laboratoire Résultats théoriques Résultats expérimentaux Valider Valider le modèle le protocole Comparer les résultats et expliquer les écarts Domaine du modèle Domaine du laboratoire Les activités pédagogiques intègrent une démarche de l’Ingénieur avec la trilogie : le produit industriel avec son cahier des charges, le modèle avec ses résultats théoriques et le produit du laboratoire avec ses Version résultats expérimentaux. Valider le modèle, valider les performances, valider le produit 0.1 en comparant les résultats et en expliquant les écarts. PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS Domaine Industriel Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Couverture pédagogique D²C PTSI / PT ; PCSI / PSI ; TSI Version 0.1 7 activités fonctionnant en îlot PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS CPGE : Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Couvertures pédagogique Programmer la procédure de démarrage du drone didactique : analyser et modifier la machine d’état sous Matlab-Stateflow (exploitation de l’interface Matlab-Arduino). Capacités D²C Filière Semestre A – Analyser X PTSI / PT S1 – S2 PCSI / PSI S1 – S2 TSI S1 – S2 B – Modéliser Version 0.1 C – Résoudre X D – Expérimenter X E – Concevoir X F – Réaliser X G - Communiquer X PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS D²C Activité 1 Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Couvertures pédagogique Etude des stratégies d’asservissement : mise en évidence de l’intérêt de la boucle interne de vitesse pour améliorer les performances de la boucle de position. Capacités D²C Filière Semestre A – Analyser X PTSI / PT S1 – S2 B – Modéliser X PCSI / PSI S1 – S2 C – Résoudre X TSI S1 – S2 D – Expérimenter X E – Concevoir X F – Réaliser G - Communiquer Version 0.1 X PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS D²C Activité 2 Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Couvertures pédagogique D²C Exploiter les capteurs de la centrale inertielle (accéléromètre, gyromètre) de façon optimale : fusion de données. Capacités D²C Filière Semestre A – Analyser X PTSI / PT S3 – S4 PCSI / PSI S3 – S4 TSI S1 – S2 B – Modéliser C – Résoudre X D – Expérimenter X E – Concevoir F – Réaliser G - Communiquer Version 0.1 X PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS Activité 3 Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Couvertures pédagogique Obtenir les grandeurs cinétiques caractéristiques du drone didactique par différentes démarches : expérimentation, modélisation 3D, simulation acausale. Capacités D²C Filière Semestre A – Analyser X PTSI / PT S3 – S4 B – Modéliser X PCSI / PSI S3 – S4 C – Résoudre X TSI S3 – S4 D – Expérimenter X E – Concevoir F – Réaliser G - Communiquer Version 0.1 X PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS D²C Activité 4 Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Couvertures pédagogique Optimiser les performances des différentes boucles d’asservissement : réglage des paramètres des correcteurs autour d’un point de fonctionnement. Capacités D²C Filière Semestre A – Analyser X PTSI / PT S3 – S4 B – Modéliser X PCSI / PSI S3 – S4 C – Résoudre X TSI S3 – S4 D – Expérimenter X E – Concevoir X F – Réaliser G - Communiquer Version 0.1 X PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS D²C Activité 5 Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Couvertures pédagogique Version 0.1 Programmer la structure « discrète » de la gestion des informations : programmation des filtres passe-bas et passe-haut par équations aux différences finies ; réalisation des intégrations par somme discrète sous Scilab ou Matlab. Capacités D²C Filière Semestre A – Analyser X PTSI / PT S3 – S4 B – Modéliser X PCSI / PSI S3 – S4 C – Résoudre X TSI S3 – S4 D – Expérimenter X E – Concevoir X F – Réaliser X G - Communiquer X PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS D²C Activité 6 Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Couvertures pédagogique Déterminer les performances de la chaine d’énergie du drone vis à vis des capacités de la batterie ; transformations énergétiques dans les différents constituants (hélice…) ; évolution des grandeurs effort et flux. Capacités D²C Filière Semestre A – Analyser X PTSI / PT S1 – S2 B – Modéliser X PCSI / PSI S3 – S4 C – Résoudre X TSI S1 – S2 D – Expérimenter X E – Concevoir F – Réaliser G - Communiquer Version 0.1 X PTSI/PT – PCSI/PSI – TSI - ATS D²C Activité 7 Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles Couvertures pédagogique Système à enseigner : D²C Pour nous contacter : www.dmseducation.eu [email protected]
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