図5.3のプロット

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

#伝達関数の分子・分母多項式を与える
num = [0, 0, 1] #分子多項式
den1 = [1, 2*0.08*1, 1] #y_a(t)のの分母多項式
den2 = [1, 2*0.3*1, 1] #y_b(t)のの分母多項式
den3 = [1, 2*1.5*1, 1] #y_c(t)のの分母多項式

#伝達関数表現を与える
sys1 = matlab.tf(num, den1) #y_a(t)の伝達関数表現 
sys2 = matlab.tf(num, den2) #y_b(t)の伝達関数表現 
sys3 = matlab.tf(num, den3) #y_c(t)の伝達関数表現 

#時間変数の定義
t = arange(0, 50, 0.01) #0から50まで0.01刻み

#ステップ応答の計算
y1, t1 = matlab.step(sys1, t) #y_a(t)のステップ応答
y2, t2 = matlab.step(sys2, t) #y_b(t)のステップ応答
y3, t3 = matlab.step(sys3, t) #y_c(t)のステップ応答

#図5.4のプロット
plt.plot(t1, y1, label = "y_a(t)") #ステップ応答をプロット
plt.plot(t2, y2, label = "y_b(t)") #ステップ応答をプロット
plt.plot(t3, y3, label = "y_c(t)") #ステップ応答をプロット
plt.xlim([0,50]) #横軸（時間軸）の範囲の指定
plt.ylim([0,2]) #縦軸の範囲の指定
plt.xticks([0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50]) #横軸の目盛りの値の設定
plt.yticks([0.0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8,2.0]) #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("time   t[s]") #横軸のラベル表示
plt.ylabel("y(t)") #縦軸のラベル表示
plt.legend() #凡例の表示
plt.show() #グラフの表示