12、控制工程与环境清洁技术中的Python应用及光伏MPPT系统研究

控制工程与环境清洁技术中的Python应用及光伏MPPT系统研究

控制工程中Python的应用

在教育领域，控制系统问题的分析主要借助MATLAB软件，其控制工程工具箱能系统地完成线性控制系统的分析、设计和仿真工作。不过，MATLAB并非免费软件，个人使用成本较高。而Python作为开源平台，有潜力完成MATLAB控制工具箱的各项任务。

1. Python中的传递函数操作
   • 创建传递函数 ：可在Python中创建传递函数，还能计算其极点和零点。例如传递函数 (T.F = \frac{2s + 5}{s^{2}+ 2s + 3}) ，能在Python中进行相关计算。
   • 极点零点图 ：以二阶传递函数为例，其极点用“x”表示，零点用“o”表示。如给定的传递函数，可绘制出有2个极点和1个零点的极点零点图。
2. 系统响应分析
   • 阶跃响应 ：当对给定传递函数施加单位阶跃输入时，输出会先呈现几秒的瞬态状态，随后进入稳态响应。
   • 脉冲响应 ：脉冲响应本质上是传递函数的拉普拉斯逆变换，在Python中通过单命令操作即可实现。例如传递函数 (T.F = \frac{2s + 7}{s^{2}+ 3s + 2}) 的脉冲响应。
   • 正弦响应 ：可绘制出施加到传递函数的正弦输入与时