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python 控制系統

錢琪琛1年前8瀏覽0評論

Python 是一種高級編程語言,其簡單易用的特點使其成為了現代控制系統設計的一種強大工具。 Python 可以在控制系統的各個層面實現控制,從硬件操作到高級應用程序,其高可讀性和易于調試的特點使其成為了開發人員和工程師的最愛。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy import signal
#定義系統的傳遞函數和采樣頻率
num = [1, 2]
den = [1, 3, 2]
T = 0.1
#將系統離散化
sys = signal.TransferFunction(num, den)
sysd = sys.to_discrete(T, method='zoh')
#生成輸入信號
t = np.linspace(0, 10, 1001)
u = signal.square(2 * np.pi * 0.5 * t)
#使用 Python 模擬控制系統
t, y, x = signal.dlsim(sysd, u, t)
#繪制控制系統的輸入輸出響應
plt.plot(t, u, 'r', label='Input')
plt.plot(t, y, 'b', label='Output')
plt.legend(loc='best')
plt.grid()
plt.show()

如上代碼所示,我們可以使用 Python 的 numpy、matplotlib 和 scipy 模塊來創建一個帶有離散傳遞函數和輸入信號的控制系統,并使用 signal 模塊中的函數來模擬控制系統的響應。最后繪制控制系統的輸入輸出響應,以便對系統的性能進行評估和優化。

在控制系統領域,Python 的應用十分廣泛,不論是從事控制系統研究、設計,還是控制系統的構建和測試,Python 都能夠提供強大的支持和工具。