要在SciPy中進行動態系統建模和控制系統分析,可以使用scipy.signal模塊中的函數來實現。以下是一般的步驟:
signal.lti()
來創建系統對象。control
模塊中的函數來設計控制器,如control.tf()
創建傳遞函數、control.feedback()
計算反饋控制等。例如,以下是一個簡單的動態系統建模和控制系統分析的例子:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy import signal
from control.matlab import *
# 定義傳遞函數
num = [1]
den = [1, 2, 1]
sys = signal.TransferFunction(num, den)
# 繪制頻率響應
w, mag, phase = signal.bode(sys)
plt.figure()
plt.semilogx(w, mag)
plt.figure()
plt.semilogx(w, phase)
# 設計PID控制器
Kp = 1.0
Ki = 1.0
Kd = 1.0
Gc = tf([Kd, Kp, Ki], [1, 0])
# 建立反饋控制系統
sys_with_controller = feedback(Gc*sys, 1)
# 時域響應
t, y = step(sys_with_controller)
plt.figure()
plt.plot(t, y)
plt.show()
這樣,就可以使用SciPy進行動態系統建模和控制系統分析,并通過繪圖等方式展示結果。