Python SciPy signal.TransferFunction用法及代碼示例

本文簡要介紹 python 語言中 scipy.signal.TransferFunction 的用法。

用法:

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

傳遞函數形式的線性時不變係統類。

將係統表示為 continuous-time 傳遞函數 \(H(s)=\sum_{i=0}^N b[N-i] s^i / \sum_{j=0}^M a[M-j] s^j\) 或 discrete-time 傳遞函數 \(H(z)=\sum_{i=0}^N b[N-i] z^i / \sum_{j=0}^M a[M-j] z^j\) ，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 係統分別從 lti 和 dlti 類繼承附加函數，具體取決於使用的係統表示形式。

參數 ：：

*system: arguments：

TransferFunction 類可以使用 1 或 2 個參數進行實例化。下麵給出了輸入參數的數量及其解釋：

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

• 2: array_like: (numerator, denominator)

dt: float, optional：

discrete-time 係統的采樣時間 [s]。默認為None(continuous-time)。必須指定為關鍵字參數，例如，dt=0.1.

注意：

更改不屬於TransferFunction係統表示(例如A,B,C,D狀態空間矩陣)效率非常低，並且可能導致數值不準確。最好先轉換為特定的係統表示形式。例如，調用sys = sys.to_ss()在訪問/更改 A、B、C、D 係統矩陣之前。

如果 (numerator, denominator) 為 *system 傳入，則分子和分母的係數應按 index 降序指定(例如 s^2 + 3s + 5 或 z^2 + 3z + 5 將表示為 [1, 3, 5] )

例子：

構造傳遞函數\(H(s) = \frac{s^2 + 3s + 3}{s^2 + 2s + 1}\)：

>>> 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
)

構造采樣時間為 0.1 秒的傳遞函數\(H(z) = \frac{z^2 + 3z + 3}{z^2 + 2z + 1}\)：

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

屬性 ：：

den

TransferFunction 係統的分母。

dt

返回係統的采樣時間，None為了scipy.signal.lti係統。

num

TransferFunction 係統的分子。

poles

係統的極點。

zeros

係統的零點。