Modélisation CNA/CAN
Ce chapitre présente la modélisation de la chaîne de conversion numérique-analogique (CNA) et analogique-numérique (CAN) avec bloqueur d'ordre zéro (BOZ).
Chaîne de conversion
Schéma général
Dans un système de commande numérique, le signal discret

Le CNA est généralement associé à un Bloqueur d'Ordre Zéro (BOZ) qui maintient la valeur du signal constante entre deux instants d'échantillonnage.
Modèle équivalent
L'ensemble de cette chaîne peut être modélisé par une fonction de transfert discrète équivalente
Bloqueur d'ordre 0 (BOZ)
Le BOZ "bloque" la valeur du signal entre deux instants d'échantillonnage. Il maintient constante la valeur de sortie pendant toute la période

Fonction de transfert
La fonction de transfert du BOZ dans le domaine de Laplace est :
Démonstration
Le BOZ maintient la valeur d'entrée constante pendant une durée
où
En appliquant la transformée de Laplace :
En utilisant
Fonction de transfert échantillonnée
Soit
Formule fondamentale
Démonstration
Considérons un système continu
Pour obtenir la fonction de transfert discrète équivalente, nous devons calculer la transformée en Z de la réponse impulsionnelle échantillonnée. Pour un système continu de fonction de transfert
En utilisant la propriété de linéarité de la transformée en Z :
Le terme
En substituant dans l'expression de
En réécrivant
Propriétés
- Conservation du gain statique :
- Correspondance des pôles : un pôle continu
devient un pôle discret
Exemple : Premier ordre
Pour un système continu de premier ordre
Démonstration
On applique la formule fondamentale :
Décomposition en éléments simples de
En multipliant par
En multipliant par
Donc :
En utilisant les transformées en Z usuelles (
En posant
En réduisant au même dénominateur :
D'où :
On identifie :
- Le pôle discret :
- Le gain discret :
On peut vérifier la conservation du gain statique :

