pid制御によるランダム信号の除去
python controlでpid制御のシミュレーションを行おうとしています。
系にステップ応答を入力した際に制御パラメータを色々と変え、過渡応答がどのようになるのかを確かめることはできました。
次に、入力としてランダムな信号を入れて、フィードバック制御により偏差をうまく減らせるか、を確かめたいのですが、どういうコードにすれば良いかが分かりません。
よろしくお願いします
発生している問題・エラーメッセージ
Parameter ``U``: Wrong shape (rows, columns): (881,). Expected: (300,) or (1, 300).
該当のソースコード
python
import numpy as np from control.matlab import * import matplotlib.pyplot as plt import scipy import sympy as sp from scipy import signal #むだ時間 num_delay, den_delay=pade(0.001,3) P_pade=tf(num_delay,den_delay) #ボード線図、伝達関数のグラフの体裁を整える def linestyle_generator(): linestyle=['-', '--', '-.', ':'] lineID=0 while True: yield linestyle[lineID] lineID=(lineID+1) % len(linestyle) def plot_set(fig_ax, *args): fig_ax.set_xlabel(args[0]) fig_ax.set_ylabel(args[1]) fig_ax.grid(ls=':') if len(args)==3: fig_ax.legend(loc=args[2]) def bodeplot_set(fig_ax,*args): fig_ax[0].grid(which="both",ls=':') fig_ax[0].set_ylabel('Gain [dB]') fig_ax[1].grid(which="both", ls=':') fig_ax[1].set_xlabel('$\omega$ [rad/s]') fig_ax[1].set_ylabel('Phase [deg]') if len(args)>0: fig_ax[1].legend(loc=args[0]) if len(args)>1: fig_ax[0].legend(loc=args[1]) # 伝達関数の定義 omega_n=1259.56 zeta=0.704116 k=0.974673 L=0.0004 P3=tf([k*omega_n**2],[1,2*zeta*omega_n,omega_n**2])*P_pade ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー #P制御(成功例) kp=(0.6,0.8,1.2) ref=1 LS=linestyle_generator() fig, ax=plt.subplots() for i in range(3): Kp=tf([0,kp[i]],[0,1]) Gyr=feedback(1,P3*Kp) y,t=step(Gyr, np.arange(0,0.03,0.0001)) #ここを変えたい pltargs={'ls' : next(LS), 'label' : '$k_p$='+str(kp[i])} ax.plot(t,y*ref, **pltargs) ax.axhline(ref , color="k",linewidth=0.5) plot_set(ax, 't', 'y','best') #p制御(うまくいかない) kp=(0.6,0.8,1.2) ref=1 LS=linestyle_generator() fig, ax=plt.subplots() for i in range(3): Kp=tf([0,kp[i]],[0,1]) Gyr=feedback(1,P3*Kp) y,t=lsim(Gyr,x_1,dt)#変更後 pltargs={'ls' : next(LS), 'label' : '$k_p$='+str(kp[i])} ax.plot(t,y*ref, **pltargs) ax.axhline(ref , color="k",linewidth=0.5) plot_set(ax, 't', 'y','best')
試したこと
最初は x_1,t_1 としていたのですが、「time values must be equally spaced.」というエラーが出たので、t_1のデータの各要素の差分をとって(np.diff)それを平均したものをdtとしました。
補足情報(FW/ツールのバージョンなど)
x_1,t_1というのは、ランダム信号のデータです。(位置、時間幅)
とりあえず上記のプログラミングはp制御のみです。
参考図書:『pythonによる制御工学入門』
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