一个pid的python代码

需在jupyter中运行，并安装ipywidgets scipy matplotlib numpy以及ipykernel

from ipywidgets import interact, fixed
from scipy.signal import lti
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def serie(sys1,sys2):
    num=np.polymul(sys1.num,sys2.num)
    den=np.polymul(sys1.den,sys2.den)
    return lti(num,den)


def feedback(sys1,sys2):
    num=np.polymul(sys1.num,sys2.den)
    a=np.polymul(sys1.num,sys2.num)
    b=np.polymul(sys1.den,sys2.den)
    den=np.polyadd(a,b)
    return lti(num,den)

def param(t,y): 
    n=0 #indice del tiempo de levantamiento
    vf=y[-1]#valor final de la respuesta
    tp=t[np.argmax(y)] # tiempo pico
    Ma=(max(y)-y[-1])/y[-1]#porcentaje de maximo sobreimpulso

    while y[n]<vf:
        n+=1
    tl=t[n]#tiempo de levantamiento

    e=abs(y-vf) #error absoluto

    ei=e[::-1]#error en orden invertido
    m=1 #indice del tiempo de establecimiento

    while ei[m]<2*vf/100: 
        m+=1

    ts=t[-m]# tiempo de establecimiento al 2%

    return print(f'%Amax={Ma*100}\nVf={vf}\ntp={tp}\ntl={tl}\nts={ts}')

def pid_tuner(sys,ret=0.0,kp=10,ki=10,kd=10,delta_P=0.01,delta_I=0.01,delta_D=0.01):

    @interact(kp=(0.001,kp,delta_P),ki=(0.001,ki,delta_I),kd=(0.001,kd,delta_D),param_orig=['Yes','No'],param_cont=['Yes','No'])
    def CONTROLAR(kp,ki,kd,param_orig,param_cont):
        ts,ys=sys.step()
        plt.plot(ts,ys,label='Sistema sin controlar')
        plt.legend(loc='best')
        cont=lti([kd,kp,ki],[1,0])
        ser=serie(cont,sys)
        fed=feedback(ser,lti([1],[1]))
        tc,yc=fed.step(T=ts)
        plt.plot(tc,yc,label='Sistema controlado')
        plt.legend(loc='best')
        plt.title('PID')
        plt.xlabel('T(s)')
        plt.ylabel('Amplitud')
        plt.grid()
        plt.show
        if param_orig=="Yes":
            print('\n Parametros del sistema origianal')
            param(ts,ys)
        
        if param_cont=='Yes':
            print('\n Parametros del sistema controlado')
            param(tc,yc)

if __name__=='__main__':

    sys=lti([2],[1,2,3])

    pid_tuner(sys)