최종값, 오버슈트, 정착 시간, 상승 시간 자동 계산 코드

import numpy as np
import scipy.signal as signal
import matplotlib.pyplot as plt

# 2차 시스템 예시: G(s) = 4 / (s^2 + 2.8s + 4)
num = [4]
den = [1, 2.8, 4]
system = signal.TransferFunction(num, den)

# 시간 응답
t = np.linspace(0, 10, 1000)
t_out, y_out = signal.step(system, T=t)

# 목표값 (최종값): 계단 입력이므로 이상적으로는 1
final_value = y_out[-1]

# 오버슈트 계산
overshoot = (np.max(y_out) - final_value) / final_value * 100

# 정착 시간 계산 (5% 기준)
tolerance = 0.05 * final_value
settling_index = np.where(np.abs(y_out - final_value) > tolerance)[0]
settling_time = t_out[settling_index[-1] + 1] if len(settling_index) > 0 else 0

# 상승 시간 계산 (10% ~ 90%)
rise_start = 0.1 * final_value
rise_end = 0.9 * final_value
rise_indices = np.where((y_out >= rise_start) & (y_out <= rise_end))[0]
rise_time = t_out[rise_indices[-1]] - t_out[rise_indices[0]] if len(rise_indices) > 0 else 0

 

 

 

 

# 출력
{
    "최종값": round(final_value, 4),
    "오버슈트 (%)": round(overshoot, 2),
    "정착 시간 (s)": round(settling_time, 3),
    "상승 시간 (s)": round(rise_time, 3),
}

결과
{'최종값': 1.0, '오버슈트 (%)': 4.6, '정착 시간 (s)': 1.451, '상승 시간 (s)': 1.051}