Python Control库step_info返回全NaN值问题求助

以下是可能导致Python Control库返回全NaN结果的原因及对应解决方法：

• 非最小相位系统的数值计算兼容性问题
  你的闭环系统属于非最小相位系统（零点位于右半平面），Control库的step_info函数对这类系统的性能指标计算逻辑不如Matlab鲁棒，容易出现数值计算异常返回NaN。可以尝试手动计算系统响应数据后自行提取指标，或者升级Control库到最新版本，新版本可能修复了此类兼容问题。

• 传递函数未化简导致的数值精度问题
  代码中Gc和Gp的(s+1)环节理论上可抵消，但Control库自动计算闭环传递函数时可能因浮点精度残留冗余环节，导致系统内部表示异常。在定义sys1后添加传递函数化简操作：

  sys1 = c.minreal(sys1)
  

  再调用step_info即可解决大部分数值精度问题。

• step_info参数阈值与Matlab不一致
  Control库的step_info默认的调节时间误差带、稳态值计算逻辑可能和Matlab不同，对于非最小相位系统的响应，无法满足默认收敛条件导致返回NaN。可以手动指定参数强制计算：

  data1 = c.step_info(sys1, settling_time_threshold=0.02, steady_state_tol=1e-3)
  

• Pade近似的隐式参数差异
  确认Control库与Matlab使用的Pade近似阶数一致，Control库的pade默认是1阶，若Matlab中使用了其他阶数会导致系统模型不一致。可以在代码中明确指定阶数：

  d = c.pade(0.3, n=1)
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者HWIK