Modélisation et Commande des Systèmes Linéaires Numériques (MCAS21)
Chapitre 1. Numérisation des Régulateurs Analogiques
Chapitre 2. Analyse des systèmes numériques
2.1. Introduction
2.2. Structure et problèmes à résoudre
2.3. Bases théoriques
2.4. Structure et analyse d'une boucle
2.5. Stabilité
2.5.1. Définition et marge de stabilité
2.5.2. Transformation bilinéaire
2.6. Précision
Chapitre 3. Synthèse des systèmes linéaires numériques
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2.5.2. Transformation bilinéaire

Le changement de variable permet de travailler avec la transformée en w : nous posons . Nous allons préciser ce que représente  soit

Pour faire une analyse harmonique, nous remplaçons  par , d’où .



Cette expression devient en divisant les numérateur et dénominateur par  :



En définissant la pulsation fictive , dans une transformée en ,

il est intéressant de rapprocher  pour les systèmes échantillonnés de l’opérateur  des systèmes continus : la pulsation fictive varie de  quand la pulsation réelle varie de .



  • Question 1 : l’opérateur w permet-il d’appliquer le critère de Routh ?
A partir d’un nombre complexe w, nous allons construire géométriquement le nombre complexe z et vérifier dans quel cas son module  est strictement inférieur à l’unité.

Les figures ci-dessus prouvent que pour avoir un module de z inférieur à l’unité, nous devons avoir un nombre complexe w à partie réelle strictement négative.

Conclusion : Le critère de Routh est applicable à l’équation caractéristique en w d’une boucle fermée d’un système échantillonné.
  • Question 2 : l’opérateur w permet-il d’appliquer le critère du revers ?
Pour répondre à cette question, nous devons vérifier que le tracé du transfert en boucle ouverte en w quand w est égal à  décrit la totalité du tracé harmonique quand la pulsation réelle varie de .

Dans une transformée , l’étude harmonique impose de remplacer z par  de périodicité définie à partir d’une variation . Le repliement du spectre a lieu au centre de ce domaine soit pour . L’exponentielle pour w compris entre  est remplacée par sa conjuguée entre . La même chose  est réalisée pour  du fait de la transformation bilinéaire.

Conclusion : Le tracé du transfert en w de boucle ouverte pour , quand la pulsation réelle w varie de , permet d’appliquer le critère du revers pour les systèmes échantillonnés.

 
Les notions de marges de phase et de gain restent utilisables.


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