Python SciPy signal.TransferFunction用法及代码示例

本文简要介绍 python 语言中 scipy.signal.TransferFunction 的用法。

用法:

class  scipy.signal.TransferFunction(*system, **kwargs)#

传递函数形式的线性时不变系统类。

将系统表示为 continuous-time 传递函数 \(H(s)=\sum_{i=0}^N b[N-i] s^i / \sum_{j=0}^M a[M-j] s^j\) 或 discrete-time 传递函数 \(H(z)=\sum_{i=0}^N b[N-i] z^i / \sum_{j=0}^M a[M-j] z^j\) ，其中 \(b\) 是分子 num 的元素，\(a\) 是分母 den 的元素，和N == len(b) - 1、M == len(a) - 1。 TransferFunction 系统分别从 lti 和 dlti 类继承附加函数，具体取决于使用的系统表示形式。

参数 ：：

*system: arguments：

TransferFunction 类可以使用 1 或 2 个参数进行实例化。下面给出了输入参数的数量及其解释：

• 1: lti or dlti system: (StateSpace, TransferFunction or ZerosPolesGain)

• 2: array_like: (numerator, denominator)

dt: float, optional：

discrete-time 系统的采样时间 [s]。默认为None(continuous-time)。必须指定为关键字参数，例如，dt=0.1.

注意：

更改不属于TransferFunction系统表示(例如A,B,C,D状态空间矩阵)效率非常低，并且可能导致数值不准确。最好先转换为特定的系统表示形式。例如，调用sys = sys.to_ss()在访问/更改 A、B、C、D 系统矩阵之前。

如果 (numerator, denominator) 为 *system 传入，则分子和分母的系数应按 index 降序指定(例如 s^2 + 3s + 5 或 z^2 + 3z + 5 将表示为 [1, 3, 5] )

例子：

构造传递函数\(H(s) = \frac{s^2 + 3s + 3}{s^2 + 2s + 1}\)：

>>> from scipy import signal

>>> num = [1, 3, 3]
>>> den = [1, 2, 1]

>>> signal.TransferFunction(num, den)
TransferFunctionContinuous(
array([1., 3., 3.]),
array([1., 2., 1.]),
dt: None
)

构造采样时间为 0.1 秒的传递函数\(H(z) = \frac{z^2 + 3z + 3}{z^2 + 2z + 1}\)：

>>> signal.TransferFunction(num, den, dt=0.1)
TransferFunctionDiscrete(
array([1., 3., 3.]),
array([1., 2., 1.]),
dt: 0.1
)

属性 ：：

den

TransferFunction 系统的分母。

dt

返回系统的采样时间，None为了scipy.signal.lti系统。

num

TransferFunction 系统的分子。

poles

系统的极点。

zeros

系统的零点。