Python SciPy signal.ss2tf用法及代碼示例

本文簡要介紹 python 語言中 scipy.signal.ss2tf 的用法。

用法:

scipy.signal.ss2tf(A, B, C, D, input=0)#

狀態空間到傳遞函數。

A、B、C、D 定義了一個具有 p 個輸入、q 個輸出和 n 個狀態變量的線性狀態空間係統。

參數 ：：

A： array_like

形狀(n, n)的狀態(或係統)矩陣

B： array_like

形狀(n, p)的輸入矩陣

C： array_like

形狀(q, n)的輸出矩陣

D： array_like

形狀(q, p)的饋通(或前饋)矩陣

input： 整數，可選

對於multiple-input 係統，要使用的輸入的索引。

返回 ：：

num： 二維數組

結果傳遞函數的分子。 num 對應係統的每個輸出都有一行。每行是分子多項式的序列表示。

den： 一維ndarray

結果傳遞函數的分母。 den 是分母多項式的序列表示。

例子：

轉換狀態空間表示：

\[ \begin{align}\begin{aligned}\begin{split}\dot{\textbf{x}}(t) = \begin{bmatrix} -2 & -1 \\ 1 & 0 \end{bmatrix} \textbf{x}(t) + \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} \textbf{u}(t) \\\end{split}\\\textbf{y}(t) = \begin{bmatrix} 1 & 2 \end{bmatrix} \textbf{x}(t) + \begin{bmatrix} 1 \end{bmatrix} \textbf{u}(t)\end{aligned}\end{align} \]

>>> A = [[-2, -1], [1, 0]]
>>> B = [[1], [0]]  # 2-D column vector
>>> C = [[1, 2]]    # 2-D row vector
>>> D = 1

傳遞函數：

\[H(s) = \frac{s^2 + 3s + 3}{s^2 + 2s + 1}\]

>>> from scipy.signal import ss2tf
>>> ss2tf(A, B, C, D)
(array([[1., 3., 3.]]), array([ 1.,  2.,  1.]))