在python上绘制Nyquist图动画

Question

我目前正在尝试创建一个python代码，该代码应该绘制一个生动活泼的nyquist图，并将其保存为gif文件。

问题是，我不知道如何使动画功能工作。下面是我在互联网上找到的一段代码，它是有效的：

def animate(i):
    x = np.linspace(0, 2, 1000)
    y = np.sin(2 * np.pi * (x - 0.01 * i))
    line.set_data(x, y)
    return line,

如您所知，linspace和sin是用顺序值返回数组的函数。我的代码中的实变量和imag变量也是具有顺序值的数组。W变量也是一个数组，对应于实值和imag值。我希望为每一个w值绘制真实和形象，从而成为动画的“步骤”。我的密码怎么了？

import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
from matplotlib import animation as an
import control

# First set up the figure, the axis, and the plot element we want to animate
fig = plt.figure()
ax = plt.axes(xlim=(-2, 2), ylim=(-2, 2))
line, = ax.plot([], [], lw=2)

# initialization function: plot the background of each frame
def init():
    line.set_data([], [])
    return line,

# animation function.  This is called sequentially
def animate(i):
    G = control.TransferFunction((1),(1,0))
    real, imag, w = control.nyquist(G)
    line.set_data(real, imag)
    return line,**

# call the animator.  blit=True means only re-draw the parts that have     changed.
anim = an.FuncAnimation(fig, animate, init_func=init,
                               frames=200, interval=200, blit=True)

#anim.save('GIF.gif', dpi=100, writer='imagemagick')
plt.title('Nyquist Diagram of 1/s')
plt.ylabel('Imaginary')
plt.xlabel('Real')
plt.grid(True)
plt.show()

Answer 1

在您的代码中，您总是绘制当前数据(real和imag)，但是根据matplotlib，您需要使用在每次迭代中更新的数据列表。素材库-动画

在下面的代码中，我创建了列表realData和imagData，因此在每次迭代中，real和imag都被附加到列表中，这些列表被用作line.set_data参数。

我还在刚开始的时候使用了控制包，因为它已经返回了一个列表，其中包含了绘制所需的所有内容。

import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
from matplotlib import animation as an
import control


# First set up the figure, the axis, and the plot element we want to animate
fig, ax = plt.subplots()
realData, imagData = [], []
line, = plt.plot([], [], 'rx', animated=True)
G = control.TransferFunction((1),(1,0))
real, imag, w = control.nyquist(G)
print(real)
print(imag)

def init():
    ax.set_xlim(-2, 2)
    ax.set_ylim(-10, 10)
    return line,

# animation function.  This is called sequentially
def animate(i):
    realData.append(real[i])
    imagData.append(imag[i])
    line.set_data(realData, imagData)
    return line,

# call the animator.  blit=True means only re-draw the parts that have     changed.
anim = an.FuncAnimation(fig, animate, init_func=init,
                               frames=range(len(real)), interval=2, blit=True)

#anim.save('GIF.gif', dpi=100, writer='imagemagick')
plt.title('Nyquist Diagram of 1/s')
plt.ylabel('Imaginary')
plt.xlabel('Real')
plt.grid(True)
plt.show()