図6.2

import numpy as np
from control import matlab
from matplotlib import pyplot as plt
from scipy import arange 

#システムパラメータを与える
A = np.array([[0.0, 1.0], [-6.0,-5.0]]) #A行列
b = np.array([[0.0], [1.0]]) #bベクトル
c = np.array([[1.0, 0.0],[0.0,1.0]])#x_{1}とx_{2}をプロットするためにCを単位行列にする
d = np.array([[0.0],[0.0]])#Cに合わせてDは零ベクトルとする

#システムの状態空間表現を与える
sys = matlab.ss(A, b, c, d) #システムの状態空間表現

#時間変数の定義
t = arange(0, 5, 0.01) #0から5まで0.01刻み

#状態変数の初期ベクトルを与える
x0 = np.array([[1.0],[1.0]]) #初期ベクトル

#システムの自由応答を与える
y, t = matlab.initial(sys, t, x0)

#図6.2のプロット
plt.plot(t, y[:,0], label = "x_1(t)") #x_{1}を抽出してplotする
plt.plot(t, y[:,1], label = "x_2(t)") #x_{2}を抽出してplotする
plt.xlim([0,5]) #横軸（時間軸）の範囲の指定
plt.ylim([-1.0, 1.5]) #縦軸の範囲の指定
plt.grid(color='gray') #罫線の表示
plt.xlabel("time   t[s]") #横軸のラベル表示
plt.ylabel("output") #縦軸のラベル表示
plt.legend() #凡例の表示
plt.show() #グラフの表示