Я не уверен на 100%, если я сейчас, что вы хотите сделать, но кажется, что построение и возврат всех поворотных точек вашей функции должны помочь вам с вашей проблемой.
Поэтому вы можете попробовать это:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.signal import argrelextrema
def func(t):
# messures the time in units of
# pow(10,6)*t
exp = 4*np.cos(4*np.pi*t+30)+\
2*np.sin(8*np.pi*t+15)+\
np.cos(12*np.pi*t)+\
0.5*np.cos(16*np.pi*t)
return exp
max_time = 2
time_steps = 400
# defining the signal
X = np.linspace(0,max_time,time_steps)
Y = func(X)
# getting all the max and min values
minimas = argrelextrema(Y, np.less)
maximas = argrelextrema(Y, np.greater)
# plot the singal
plt.plot(X,Y)
# plot minimas and maximas
plt.scatter(X[minimas],Y[minimas],color='r')
plt.scatter(X[maximas],Y[maximas],color='g')
plt.xlabel('t*10**6')
plt.ylabel('signal')
plt.show()