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Python是一门强大的编程语言,它有丰富的库和工具,可以非常方便地绘制各种图形与动画。本文主要介绍使用Python绘制根轨迹图的方法。

根轨迹图是控制系统设计中非常重要的一种图形,它可以帮助我们分析和设计控制系统的稳定性、性能和鲁棒性等方面。它展示了系统的极点和零点对系统响应的影响,通过调整控制器参数,可以使系统响应符合设计要求。

使用Python绘制根轨迹图的方法非常简单,只需要使用Python库中的control包中的rlocus函数即可。下面是一个简单的例子。

import control
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义系统传递函数
num = [1, 2, 1]
den = [1, 3, 2]
sys = control.TransferFunction(num, den)
# 绘制根轨迹
control.root_locus(sys)
# 显示图形
plt.grid(True)
plt.show()

在上面的代码中,我们首先定义了一个系统的传递函数,通过给定传递函数的分子系数和分母系数来定义系统。然后使用rlocus函数绘制系统的根轨迹。最后通过Matplotlib库的plot函数来显示图像。

上面的代码中,我们使用了control包中的TransferFunction函数,这个函数可以很方便地定义系统的传递函数;使用root_locus函数绘制根轨迹,而Matplotlib库的plot函数可以很方便地显示图像。这些工具让我们可以很方便地进行控制系统设计。

总之,使用Python绘制控制系统的根轨迹图非常简单,我们只需要使用Python的control包和Matplotlib库,就可以很方便地进行控制系统设计和分析。