図11.9プロット

#計算とグラフプロットに必要なモジュールの読み込み
import numpy as np
from control import matlab
from matplotlib import pyplot as plt
from scipy import arange 
from scipy import signal

#1次進み系のパラメータを与える
K = 1 #K=1
T = 1 #T=1

#1次進み系の分子・分母多項式を与える
num = [K,1] #1次進み系の分子多項式
den = [T, 0] #1次進み系の分母多項式

#伝達関数表現を与える
sys = signal.lti(num, den)  #1次進み系の伝達関数表現（signal.ltiの場合）

#角周波数の範囲を指定
w = np.logspace(-2, 2, 1000) #対数的に等間隔なベクトルの生成(10^{-2}から10^{2}で1000点)

#周波数応答の計算．wは角周波数，gainはゲイン,phaseは位相を表す
w, gain, phase = signal.bode(sys, w) #ゲインと位相

# ゲイン線図のプロット
plt.subplot(2, 1, 1) #複数の図を並べるためのコマンド．2行1列の1行目という意味
plt.semilogx(w, gain) #ゲイン線図をプロット
plt.xlim([0.01,100]) #横軸（角周波数）の範囲の指定
plt.ylim([-20,40]) #縦軸（デシベル値）の範囲の指定
plt.yticks([-20,-10,0,10,20,30,40]) #縦軸の目盛りの値の設定
plt.ylabel("Gain[dB]") #縦軸のラベル表示
plt.grid(color='gray') #罫線を灰色で表示

# 位相線図のプロット
plt.subplot(2, 1, 2) #複数の図を並べるためのコマンド．2行1列の2行目という意味
plt.semilogx(w, phase) #位相線図をプロット
plt.xlim([0.01,100]) #横軸の範囲の指定
plt.ylim([0,90]) #縦軸（度）の範囲の指定
plt.yticks([0,45,90]) #縦軸の目盛りの値の設定
plt.grid(color='gray') #罫線を灰色で表示
plt.xlabel("w[rad/s]") #横軸のラベル表示
plt.ylabel("Phase[deg]") #縦軸のラベル表示
plt.show() #グラフの表示