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Python:多入力多出力(MIMO)のシステムマトリックスをボード線図で表す方法

basketball

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投稿2020/04/04 06:47

Python Control Systems Libraryを使用して状態空間モデルを作成し,ボード線図で描画しようとしています.

状態方程式A, B行列
出力方程式C, D行列

このシステムは2入力5出力のMIMOモデルです.
行列を作成することは完了し,行列の中身の確認(値,ランクなど)は済んでいます.
※MATLABで計算し,描画できているが,Pythonではできない背景がります.

python

1import control 2 3#マトリクス作成は省略 4 5Sys = control.ss(A,B,C,D) 6mag, phase, omega = control.bode_plot(Sys) 7 8

この結果,[NotImplementedError: Bode is currently only implemented for SISO systems.]
と返されました.

多入力多出力システムにPythonControlは対応していないのでしょうか?
それとも他の方法(他のLibrary等を使うことも含む)があるのでしょうか.

開発環境:Python 3.7.6
エディタ:Spyder
パッケージVer:control 0.8.3

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回答1

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自己解決

MIMOシステムを個々のSISOシステムで解き,結果を格納する方法で解決しました.

具体的には,状態空間モデル[型:StateSpace object of control.statesp module]を格納する空行列(dtype=object)を
作成し,ss(A,B,C[i],0)nのようにループ処理することで,すべての入出力の組み合わせを格納した「状態空間モデルArray」なる行列を生成します.この「状態空間モデルArray」対して,

mag, phase , omega = bode(sys[i])

のように,ボード線図の逐次処理をかけるすることで解決しました.
Matlabのように,一度にすべての結果を計算できないだけで私の場合,実用上問題はないです.

投稿2020/04/07 14:51

basketball

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