Bac S SI – 2016 – Polynésie – Correction Q5 & Q6

Robot de reconnaissance et de surveillance tout-terrain

2. Bilan énergétique du robot

Objectif(s) de cette partie :

  • Estimer  l’autonomie   du   robot   lors   d’un   déplacement type,  vérifier  la   pertinence   du   choix   du   point   de   fonctionnement   du   moto-réducteur.
  • Déterminer la trame émise par le robot qui déclenchera une alarme indiquant une charge insuffisante de la batterie.

La figure 9 présente l’évolution de l’intensité délivrée par la batterie du robot lors d’une séquence d’observation vidéo et de déplacement à vitesse maximale. La distance totale parcourue lors de cet essai est de 5 mètres. Plusieurs phases sont à distinguer :

– phase 1, démarrage et déplacement sur un plan horizontal ;
– phase 2, avance et braquage à droite ;
– phases 3 et 5, déplacement en ligne droite sur un plan horizontal ;
– phase 4, avance et braquage à gauche ;
– phase 6, déplacement en ligne droite sur un plan incliné à 30° ;
– phase 7, le robot est en phase d’observation statique (vidéo, télémétrie…).

Soit Ix   moy   l’intensité moyenne correspondant à la phase x.
I 1   moy  = 3,7 A     I 2   moy  = 7,2 A     I 3   moy  = I 5   moy   = 3,5 A     I 4   moy  = 7 A      I 6   moy  = 5,3 A

Durant   cet   essai,   la   valeur   de   la   tension   aux   bornes   de   la   batterie   est   considérée constante et égale à 15 V. La batterie est constituée de 4 cellules MP 176065, branchées en série. Les principales caractéristiques électriques d’une cellule MP 176065 sont :
– tension nominale 3,75 V  – tension de fin de charge 4,2 ± 0,05 V
– capacité nominale 6,8 A·h – tension de coupure 2,5 V

Remarque : caractéristiques pour une décharge à courant constant de 1,4 A à 20° C.
Le robot doit avoir une autonomie de 2 heures et être télé-opérable sur une distance de
300 m.

Q5. Relever sur la figure 9 la valeur du courant électrique Io   lorsque le robot ne se déplace pas. Justifier qualitativement la valeur trouvée. La décharge de la batterie est supposée se faire à courant constant.

Q6. Calculer l’énergie nominale stockée par la batterie W bat   . Calculer l’énergie consommée  W cons   lors du déplacement type décrit précédemment (phase 1 à phase.

Lien direct vers le sujet: Bac S-SI – 2016 – Polynésie


Correction

Q5. Relever sur la figure 9 la valeur du courant électrique Io   lorsque le robot ne se déplace pas. Justifier qualitativement la valeur trouvée. La décharge de la batterie est supposée se faire à courant constant.

La figure 9 présente l’évolution de l’intensité délivrée par la batterie du robot lors d’une séquence d’observation vidéo et de déplacement à vitesse maximale.I0 = 2A. Cette valeur est la plus faible car dans ce mode de fonctionnement le robot ne consomme pas d’énergie pour alimenter les motoréducteurs de déplacement ou de cabrage. Il y a uniquement les capteurs à alimenter.

Q6. Calculer l’énergie nominale stockée par la batterie Wbat.

Ubat = 15V et Cbat = 6,8Ah (les cellules sont montées en série)  =>   Wbat = Ubat * Cbat = 15*6,8
Wbat = 102 Wh
 
Durée de la phase 1 : t1 = 3,6s, Durée de la phase 2 : t2 = 1s ; Durée de la phase 3 : t3 = 2,5s ;
Durée de la phase 4 : t4 = 1,1s ; Durée de la phase 5 : t5 = 1,8s ; Durée de la phase 6 : t6 = 3s

Q6. Calculer l’énergie consommée  W cons   lors du déplacement type décrit précédemment (phase 1 à phase 6).

Wcons = 0,247 Wh


Formations fréquemment consultées

[the-post-grid id= »3115″ title= »Formation S-SI »]

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *