Back to skills
SKILL.md
Calc Bode Tatsuki Washimi Gwexpy
ASecuritypython-controlを使用して、メカニカルシステムの状態空間モデルから伝達関数(Bode Plot)を計算・表示する
- 666 stars
- 0 votes
- 0 copies
- 1 view
- Added September 2, 2026
Security analysis
100/100npx -y skills add majiayu000/claude-skill-registry --skill calc-bode-tatsuki-washimi-gwexpy --agent claude-codeAre you the author of Calc Bode Tatsuki Washimi Gwexpy?
Add the live security badge to your README. It updates with every re-scan.
[](https://www.skillsdirectory.com/skills/majiayu000-calc-bode-tatsuki-washimi-gwexpy)---
name: calc_bode
description: python-controlを使用して、メカニカルシステムの状態空間モデルから伝達関数(Bode Plot)を計算・表示する
---
# `calc_bode_control`
このスキルは、質量行列(M)や剛性行列(K)を持つ力学系から状態空間モデル(State Space)を構築し、`python-control`ライブラリを用いて周波数応答(Bode Plot)を生成します。
## ワークフロー
1. **システム行列の取得**:
- 物理モデルや線形化ツールから $M$ 行列と $K$ 行列を抽出します。
- 必要に応じて減衰行列 $C$ (通常は剛性に比例、またはモード減衰) を定義します。
2. **状態空間の構築**:
- 状態ベクトルを $x = [q, v]^T$ ( $q$: 変位, $v$: 速度) と定義します。
- システムの運動方程式 $M \ddot{q} + C \dot{q} + K q = F u$ を、標準的な状態空間形式 $\dot{x} = Ax + Bu$ に変換します。
- $A = \begin{bmatrix} 0 & I \\ -M^{-1}K & -M^{-1}C \end{bmatrix}$
- $B = \begin{bmatrix} 0 \\ M^{-1}F \end{bmatrix}$
3. **python-control の利用**:
- `import control as ct` を行います。
- `sys = ct.ss(A, B, C, D)` でシステムオブジェクトを作成します。
4. **IO選択 (MIMOの場合)**:
- `sys_siso = sys[output_idx, input_idx]` を使用して、目的の入出力チャネルを選択します。
5. **プロットと分析**:
- `ct.bode_plot(sys_siso, ...)` を使用してBodeプロットを生成します。
- `Hz=True`, `dB=True`, `deg=True` などのフラグを活用します。
- 必要に応じて `sys.poles()` を確認して安定性をチェックします。
## 注意事項
- KAGRAのトップステージのような逆振子 (Inverted Pendulum) を含む系では、安定化制御をかける前の開ループ極が不安定側に存在することがあるため注意が必要です。
- 周波数範囲は `np.logspace(np.log10(start_hz * 2*np.pi), np.log10(end_hz * 2*np.pi), n_points)` のように角周波数(rad/s)で指定し、`bode_plot` 側で `Hz=True` を指定するのが確実です。
Attribution
Comments
Loading comments…
Newsletter
Get the weekly list of safe new skills, and the ones we pulled.