零極點圖是一種常用于探究線性系統特性的圖形展示方式,它可以通過展示系統零點(使系統輸出為零的輸入)和極點(使系統輸出不存在或趨于無限的輸入)的位置及分布,來評估系統的穩定性、響應速度、振蕩頻率等性質。
在Python中,我們可以使用控制系統庫(control)中的zero_pole_plot函數來繪制系統的零極點圖。下面是一個簡單的例子:
import control
import matplotlib.pyplot as plt
# 定義傳遞函數
tf = control.tf([1, 1], [1, 2, 1])
# 繪制零極點圖
control.zero_pole_plot(tf)
# 設置圖像標題和坐標軸標簽
plt.title('Zero-Pole Plot')
plt.xlabel('Real')
plt.ylabel('Imaginary')
# 顯示圖像
plt.show()
在這個例子中,我們首先導入了控制系統庫和繪圖庫matplotlib。然后,我們定義了一個傳遞函數tf,它表示系數為1和1的兩個一次多項式相除。接下來,我們使用zero_pole_plot函數繪制了這個傳遞函數tf的零極點圖。最后,我們通過設置圖像標題和坐標軸標簽,以及調用show函數來顯示圖像。
通過這個簡單的例子,我們可以看到,在Python中使用控制系統庫繪制零極點圖非常方便,并且能夠準確地展示系統的特性。如果你需要深入了解零極點圖及其在控制系統中的應用,可以參閱相關控制理論的教材或文獻。
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