{ "cells": [ { "cell_type": "markdown", "metadata": { "toc-hr-collapsed": false }, "source": [ "# Chapter 4" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 1, "metadata": {}, "outputs": [], "source": [ "using ControlSystems\n", "using Plots; gr()\n", "using LinearAlgebra" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": { "toc-hr-collapsed": false }, "source": [ "## 伝達関数モデルのステップ応答" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### 1次遅れ系" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 2, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 2, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "plt = plot()\n", "\n", "K = 1\n", "T = (1, 0.5, 0.1)\n", "\n", "for i in 1:1:length(T)\n", " P = tf([0, K], [T[i], 1])\n", " y, t = step( P, 0:0.01:5 )\n", " plot!(plt, t, y',\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"y\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " label=\"T=$(T[i])\",\n", " legend=:bottomright,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", " )\n", "end\n", "\n", "plot(plt)" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 3, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 3, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "T, K = -1, 1\n", "y, t = step(tf([0, K], [T, 1]), 0:0.01:5 )\n", "\n", "plot(t, y',\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"y\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " legend=false,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 4, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 4, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "plt = plot()\n", "\n", "T = 0.5\n", "K = [1, 2, 3]\n", "\n", "for i in 1:1:length(K)\n", " y, t = step( tf([0, K[i]], [T, 1]), 0:0.01:5) \n", " plot!(plt, t, y',\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"y\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " label=\"K=$(K[i])\",\n", " legend=:bottomright,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", " )\n", "end\n", "\n", "plot(plt)" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### 2次遅れ系" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 5, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 5, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "plt = plot()\n", "\n", "ζ = [1, 0.7, 0.4]\n", "ωₙ = 5\n", "\n", "for i in 1:1:length(ζ)\n", " P = tf([0, ωₙ^2], [1, 2*ζ[i]*ωₙ, ωₙ^2])\n", " y, t = step(P, 0:0.01:5)\n", " \n", " plot!(plt, t, y',\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"y\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " label=\"ζ=$(ζ[i])\",\n", " legend=:bottomright,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", " )\n", "end\n", "\n", "plot(plt)" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 6, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 6, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "plt = plot()\n", "\n", "ζ = [0.1, 0, -0.05]\n", "ωₙ = 5\n", "\n", "for i in 1:1:length(ζ)\n", " P = tf([0, ωₙ^2], [1, 2*ζ[i]*ωₙ, ωₙ^2])\n", " y, t = step(P, 0:0.01:5)\n", " \n", " plot!(plt, t, y',\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"y\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " label=\"ζ=$(ζ[i])\",\n", " legend=:bottomright,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", " )\n", "end\n", "\n", "plot(plt)" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 7, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 7, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "plt = plot()\n", "\n", "ζ = 0.7\n", "ωₙ = [1, 5, 10]\n", "\n", "for i in 1:1:length(ωₙ)\n", " P = tf([0, ωₙ[i]^2], [1, 2*ζ*ωₙ[i], ωₙ[i]^2])\n", " y, t = step(P, 0:0.01:5)\n", " \n", " plot!(plt, t, y',\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"y\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " label=\"ωₙ=$(ωₙ[i])\",\n", " legend=:bottomright,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", " )\n", "end\n", "\n", "plot(plt)" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "## 練習問題" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 8, "metadata": {}, "outputs": [ { "name": "stdout", "output_type": "stream", "text": [ "TransferFunction{Continuous, ControlSystems.SisoRational{Int64}}\n", " s + 3\n", "------------\n", "s^2 + 3s + 2\n", "\n", "Continuous-time transfer function model\n" ] }, { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 8, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "P1 = tf([1, 3], [1, 3, 2])\n", "println(P1)\n", "\n", "y, t = step(P1, 0:0.01:8 )\n", "plot(t, y',\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"y\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " legend=false,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 9, "metadata": {}, "outputs": [ { "name": "stdout", "output_type": "stream", "text": [ "TransferFunction{Continuous, ControlSystems.SisoRational{Int64}}\n", " 1\n", "-------------------\n", "s^3 + 2s^2 + 2s + 1\n", "\n", "Continuous-time transfer function model\n" ] }, { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 9, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "P2 = tf([0, 1], [1, 2, 2, 1])\n", "println(P2)\n", "\n", "y, t = step(P2, 0:0.01:15 )\n", "plot(t, y',\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"y\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " legend=false,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "## 状態空間モデルの時間応答" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 10, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "StateSpace{Continuous, Int64}\n", "A = \n", " 0 1\n", " -4 -5\n", "B = \n", " 0\n", " 1\n", "C = \n", " 1 0\n", " 0 1\n", "D = \n", " 0\n", " 0\n", "\n", "Continuous-time state-space model" ] }, "execution_count": 10, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "A = [0 1; -4 -5]\n", "B = [0; 1]\n", "C = [1 0; 0 1]\n", "D = [0; 0]\n", "P = ss(A, B, C, D)" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 11, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "2-element Vector{Float64}:\n", " -4.0\n", " -1.0" ] }, "execution_count": 11, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "eigvals(A)" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### 零入力応答" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 12, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 12, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "Td = 0:0.01:5\n", "X0 = [-0.3, 0.4]\n", "u(x,t) = 0 \n", "_, t, x, _ = lsim(P, u, Td, x0=X0); #ゼロ入力応答\n", "\n", "plot(t, x',\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"x\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " label=[\"x₁\" \"x₂\"],\n", " legend=:best,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### 零状態応答" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 13, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 13, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "Td = 0:0.01:5\n", "x, t = step(P, Td) #ゼロ状態応答\n", "\n", "plot(t, x',\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"x\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " label=[\"x₁\" \"x₂\"],\n", " legend=:best,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### 完全応答" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 14, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 14, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "Td = 0:0.01:5\n", "X0 = [-0.3, 0.4]\n", "u(x,t) = 0\n", "ustep(x,t) = 1\n", "\n", "_, t, x, _ = lsim(P, ustep, Td, x0=X0); #完全応答\n", "_, t, xin, _ = lsim(P, u, Td, x0=X0); #ゼロ入力応答\n", "xst, t = step(P, Td) #ゼロ状態応答\n", "\n", "p = [ plot(), plot()]\n", "\n", "for i = 1:2\n", "plot!(p[i], t, x[i,:],\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"x\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " label=\"response\",\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")\n", " \n", "plot!(p[i], t, xin[i,:],\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"x\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:dot, #線種\n", " label=\"zero input\",\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")\n", " \n", "plot!(p[i], t, xst[i,:],\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"x\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:dash, #線種\n", " label=\"zero state\",\n", " legend=:best,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")\n", "end\n", "\n", "plot( p[1], p[2], layout=(1,2), size=(600,230) )" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### 練習問題" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 15, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 15, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "Td = 0:0.01:5\n", "X0 = [0.5, 1]\n", "u(x,t) = 0\n", "ud(x,t) = 3sin(5t)\n", "\n", "y, t, x, uout = lsim(P, ud, Td, x0=X0); #完全応答\n", "y, t, xin, uout = lsim(P, u, Td, x0=X0); #ゼロ入力応答\n", "y, t, xst, uout = lsim(P, ud, Td); #ゼロ状態応答\n", "\n", "p = [ plot(), plot()]\n", "\n", "for i = 1:2\n", "plot!(p[i], t, x[i,:],\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"x\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " label=\"response\",\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")\n", " \n", "plot!(p[i], t, xin[i,:],\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"x\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:dot, #線種\n", " label=\"zero input\",\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")\n", " \n", "plot!(p[i], t, xst[i,:],\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"x\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:dash, #線種\n", " label=\"zero state\",\n", " legend=:best,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")\n", "end\n", "\n", "plot( p[1], p[2], layout=(1,2), size=(600,230) )" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "## 安定性" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### 極" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 16, "metadata": {}, "outputs": [ { "name": "stdout", "output_type": "stream", "text": [ "P1:ComplexF64[-1.0 + 0.0im]\n", "P2:ComplexF64[1.0 + 0.0im]\n", "P3:ComplexF64[-0.025000000000000015 + 0.9996874511566101im, -0.025000000000000015 - 0.9996874511566101im]\n", "P4:ComplexF64[0.025000000000000015 + 0.9996874511566101im, 0.025000000000000015 - 0.9996874511566101im]\n" ] } ], "source": [ "P1 = tf([0,1],[1, 1])\n", "println(\"P1:\", pole(P1))\n", "\n", "P2 = tf([0,1],[-1, 1])\n", "println(\"P2:\", pole(P2))\n", "\n", "P3 = tf([0,1],[1, 0.05, 1])\n", "println(\"P3:\", pole(P3))\n", "\n", "P4 = tf([0,1],[1, -0.05, 1])\n", "println(\"P4:\", pole(P4))" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 17, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 17, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "pzmap(P1, markersize=5, markerstrokewidth=10, marker=:xcross, markeralpha=1, label=\"P₁\")\n", "pzmap!(P2,markersize=5, marker=:diamond, markeralpha=1, label=\"P₂\")\n", "pzmap!(P3, markersize=5, marker=:star, markeralpha=1, label=\"P₃\")\n", "pzmap!(P4, markersize=5, marker=:circle, markeralpha=1, label=\"P₄\")\n", "\n", "plot!(size=(300,300), legend=:best)" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### 位相面図" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 1, "metadata": {}, "outputs": [], "source": [ "using ControlSystems\n", "using Plots; gr()\n", "using LinearAlgebra" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 2, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "text/plain": [ "meshgrid (generic function with 1 method)" ] }, "execution_count": 2, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "function vectorfield2d(field, points, t, v, arrowlength=0.02)\n", " # More input pattern parsing is solved by the Plots package, but I don't know how.\n", " errormessage = \"Incorrect formatting of points. Please format them as [x1 y1; x2, y2;...]\"\n", " \n", " if typeof(points) <: Array{<:Number, 2} && size(points)[1] === 2\n", " vectors = similar(points)\n", " for i in 1:size(points)[2]\n", " vectors[:, i] .= collect(field(points[:, i]...))\n", " end\n", " else\n", " error(errormessage)\n", " end\n", " vectors .*= arrowlength\n", " quiver(points[1, :],points[2, :],quiver=(vectors[1, :], vectors[2, :]))\n", " plot!(t, v[2,1]/v[1,1]*t)\n", " plot!(t, v[2,2]/v[1,2]*t)\n", " display(plot!(size=(300,300), xlim=(-1.5,1.5), ylim=(-1.5,1.5), legend=false))\n", "end\n", "\n", "function meshgrid(n)\n", " xs = ones(n) .* (1:n)'\n", " ys = xs'\n", " xys = permutedims(cat(xs, ys; dims = 3), [3, 1, 2])\n", " return reshape(xys, 2, n^2)\n", "end" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 4, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" } ], "source": [ "A = [0 1; -4 -5]\n", "s,v = eigen(A)\n", "\n", "vf(x, y) = (A[1,1]*x + A[1,2]*y, A[2,1]*x + A[2,2]*y) # circular vectorfield\n", "\n", "t = -1.5:0.01:1.5;\n", "grid = meshgrid(20) ./5 .- [1.5; 1.5]\n", "vectorfield2d(vf, grid, t, v)" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 5, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" } ], "source": [ "A = [0 1; -4 5]\n", "s,v = eigen(A)\n", "\n", "vf(x, y) = (A[1,1]*x + A[1,2]*y, A[2,1]*x + A[2,2]*y) # circular vectorfield\n", "\n", "t = -1.5:0.01:1.5;\n", "grid = meshgrid(20) ./5 .- [1.5; 1.5]\n", "vectorfield2d(vf, grid, t, v)" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 6, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "metadata": {}, "output_type": "display_data" } ], "source": [ "A = [0 1; 4 5]\n", "s,v = eigen(A)\n", "\n", "vf(x, y) = (A[1,1]*x + A[1,2]*y, A[2,1]*x + A[2,2]*y) # circular vectorfield\n", "\n", "t = -1.5:0.01:1.5;\n", "grid = meshgrid(20) ./5 .- [1.5; 1.5]\n", "vectorfield2d(vf, grid, t, v)" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### 零点の影響" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 7, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 7, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "Td = 0:0.01:5\n", "Ud(t, x) = 1\n", "\n", "ζ = .4\n", "ωₙ = 3\n", "\n", "P1 = tf([ 0, ωₙ^2],[1, 2*ζ*ωₙ, ωₙ^2])\n", "Pss = ss(P1)\n", "y, t, x, uout = lsim(Pss, Ud, Td)\n", "\n", "plot(t, y',\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"y\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " label=\"P₁\",\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")\n", "\n", "P2 = tf([ 3, ωₙ^2],[1, 2*ζ*ωₙ, ωₙ^2])\n", "Pss = ss(P2)\n", "y, t, x, uout = lsim(Pss, Ud, Td)\n", "\n", "plot!(t, y',\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"y\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " label=\"P₂\",\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")\n", "\n", "\n", "P3 = tf([ -3, ωₙ^2],[1, 2*ζ*ωₙ, ωₙ^2])\n", "Pss = ss(P3)\n", "y, t, x, uout = lsim(Pss, Ud, Td)\n", "\n", "plot!(t, y',\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"y\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " label=\"P₃\",\n", " legend=:bottomright,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "## 周波数応答" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### インパルスは余弦波の重ね合わせ" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 8, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 8, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "t = 0:0.01:3;\n", "\n", "uimp = 0 * t\n", "for i in range(0,10)\n", " uimp = uimp + (0.1/2π)*cos.(t * (i+1))\n", "end\n", "\n", "p1 = plot(t, uimp,\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"x\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " legend=false,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")\n", "\n", "uimp = 0 * t\n", "for i in range(0,13000)\n", " uimp = uimp + (0.1/2π)*cos.(t * (i+1))\n", "end\n", "\n", "p2 = plot(t, uimp,\n", " xlabel=\"t\", #X軸のラベル\n", " ylabel=\"x\", #Y軸のラベル\n", " lw=2, #線幅\n", " ls=:solid, #線種\n", " legend=false,\n", " size=(300,230) #プロットのサイズ \n", ")\n", "\n", "plot(p1, p2, layout=(1,2), size=(600,230))" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 9, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 9, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "ζ = 0.7\n", "ωₙ = 5\n", "P = tf([0,ωₙ^2],[1, 2*ζ*ωₙ, ωₙ^2])\n", "\n", "freq = [2, 5, 10, 20]\n", "Td = 0:0.01:5\n", "\n", "p = [ plot() plot(); plot() plot() ];\n", "\n", "for i in [1,2]\n", " for j in [1,2]\n", " u(x,t) = sin(freq[2*(i-1)+j]*t)\n", " y, t, x, uout = lsim(P, u, Td)\n", " \n", " plot!(p[i,j], t, y', lw=2, label=\"y\")\n", " plot!(p[i,j], t, uout', lw=1, label=\"u\")\n", " end\n", "end\n", "\n", "plot(p[1,1],p[1,2],p[2,1],p[2,2], layout=(2,2))" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### 1次遅れ系のボード線図" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 10, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 10, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "K = 1\n", "T = [1, 0.5, 0.1]\n", "\n", "P1 = tf([0, K],[T[1], 1])\n", "P2 = tf([0, K],[T[2], 1])\n", "P3 = tf([0, K],[T[3], 1])\n", "\n", "setPlotScale(\"dB\")\n", "bodeplot([P1,P2,P3], lw=2, size=(450,400), \n", " label = [\"T=$(T[1])\" \"T=$(T[1])\" \"T=$(T[2])\" \"T=$(T[2])\" \"T=$(T[3])\" \"T=$(T[3])\"], \n", " legend=:bottomleft, title=\"\" )" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### 2次遅れ系のボード線図" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 11, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 11, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "ζ = [1, 0.7, 0.4]\n", "ωₙ = 1\n", "\n", "P1 = tf([0, ωₙ^2], [1, 2*ζ[1]*ωₙ, ωₙ^2])\n", "P2 = tf([0, ωₙ^2], [1, 2*ζ[2]*ωₙ, ωₙ^2])\n", "P3 = tf([0, ωₙ^2], [1, 2*ζ[3]*ωₙ, ωₙ^2])\n", "\n", "setPlotScale(\"dB\")\n", "bodeplot([P1,P2,P3], lw=2, size=(450,400),\n", " label = [\"ζ=$(ζ[1])\" \"ζ=$(ζ[1])\" \"ζ=$(ζ[2])\" \"ζ=$(ζ[2])\" \"ζ=$(ζ[3])\" \"ζ=$(ζ[3])\"], \n", " legend=:bottomleft, title=\"\" )" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 12, "metadata": {}, "outputs": [ { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 12, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "ζ = 0.7\n", "ωₙ = (1, 5, 10)\n", "\n", "P1 = tf([0, ωₙ[1]^2], [1, 2*ζ*ωₙ[1], ωₙ[1]^2])\n", "P2 = tf([0, ωₙ[2]^2], [1, 2*ζ*ωₙ[2], ωₙ[2]^2])\n", "P3 = tf([0, ωₙ[3]^2], [1, 2*ζ*ωₙ[3], ωₙ[3]^2])\n", "\n", "setPlotScale(\"dB\")\n", "bodeplot([P1,P2,P3], lw=2, size=(450,400), \n", " label = [\"ωₙ=$(ωₙ[1])\" \"ωₙ=$(ωₙ[1])\" \"ωₙ=$(ωₙ[2])\" \"ωₙ=$(ωₙ[2])\" \"ωₙ=$(ωₙ[3])\" \"ωₙ=$(ωₙ[3])\"], \n", " legend=:bottomleft, title=\"\" )" ] }, { "cell_type": "markdown", "metadata": {}, "source": [ "### 練習問題" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 13, "metadata": {}, "outputs": [ { "name": "stdout", "output_type": "stream", "text": [ "TransferFunction{Continuous, ControlSystems.SisoRational{Int64}}\n", " s + 3\n", "------------\n", "s^2 + 3s + 2\n", "\n", "Continuous-time transfer function model\n" ] }, { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 13, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "P1 = tf([1, 3], [1, 3, 2])\n", "println(P1)\n", "\n", "setPlotScale(\"dB\")\n", "bodeplot(P1, lw=2, size=(450,400), legend=false, title=\"\" )" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": 14, "metadata": {}, "outputs": [ { "name": "stdout", "output_type": "stream", "text": [ "TransferFunction{Continuous, ControlSystems.SisoRational{Int64}}\n", " 1\n", "-------------------\n", "s^3 + 2s^2 + 2s + 1\n", "\n", "Continuous-time transfer function model" ] }, { "data": { "image/svg+xml": [ "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", " \n", " \n", " \n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n", "\n" ] }, "execution_count": 14, "metadata": {}, "output_type": "execute_result" } ], "source": [ "P2 = tf([0, 1], [1, 2, 2, 1])\n", "print(P2)\n", "\n", "setPlotScale(\"dB\")\n", "bodeplot(P2, lw=2, size=(450,400), legend=false, title=\"\" )" ] }, { "cell_type": "code", "execution_count": null, "metadata": {}, "outputs": [], "source": [] } ], "metadata": { "kernelspec": { "display_name": "Julia 1.7.0", "language": "julia", "name": "julia-1.7" }, "language_info": { "file_extension": ".jl", "mimetype": "application/julia", "name": "julia", "version": "1.7.0" }, "toc-autonumbering": false, "toc-showcode": false, "toc-showmarkdowntxt": false, "toc-showtags": false }, "nbformat": 4, "nbformat_minor": 4 }