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python畫根軌跡

衛若男1年前6瀏覽0評論

Python是一門強大的編程語言,它有豐富的庫和工具,可以非常方便地繪制各種圖形與動畫。本文主要介紹使用Python繪制根軌跡圖的方法。

根軌跡圖是控制系統設計中非常重要的一種圖形,它可以幫助我們分析和設計控制系統的穩定性、性能和魯棒性等方面。它展示了系統的極點和零點對系統響應的影響,通過調整控制器參數,可以使系統響應符合設計要求。

使用Python繪制根軌跡圖的方法非常簡單,只需要使用Python庫中的control包中的rlocus函數即可。下面是一個簡單的例子。

import control
import matplotlib.pyplot as plt
# 定義系統傳遞函數
num = [1, 2, 1]
den = [1, 3, 2]
sys = control.TransferFunction(num, den)
# 繪制根軌跡
control.root_locus(sys)
# 顯示圖形
plt.grid(True)
plt.show()

在上面的代碼中,我們首先定義了一個系統的傳遞函數,通過給定傳遞函數的分子系數和分母系數來定義系統。然后使用rlocus函數繪制系統的根軌跡。最后通過Matplotlib庫的plot函數來顯示圖像。

上面的代碼中,我們使用了control包中的TransferFunction函數,這個函數可以很方便地定義系統的傳遞函數;使用root_locus函數繪制根軌跡,而Matplotlib庫的plot函數可以很方便地顯示圖像。這些工具讓我們可以很方便地進行控制系統設計。

總之,使用Python繪制控制系統的根軌跡圖非常簡單,我們只需要使用Python的control包和Matplotlib庫,就可以很方便地進行控制系統設計和分析。