信号时序逻辑方法识别电机运行状态研究

矢量控制是目前永磁同步电机(PMSM)的主流控制方法,针对其计算复杂,依赖电机参数辨识等缺点,提出采用信号时序逻辑(STL)的形式化方法对电机运行状态进行识别,从而可以通过控制电机驱动电路的脉宽调制(PWM)实现最大转矩电流比控制(MTPA).采集与驱动电路直流母线串联的shunt电阻在电机同种工况不同运行状态下的电压数据,采用5折交叉验证,基于决策树学习STL公式,最后使用STL公式判断电机运行状态正常,欠调制,或过调制.定义了一阶基元和二阶基元分别作为决策树节点,学习过程使用粒子群优化(PSO),并采用了不同不纯性度量作为优化时的损失函数.实验结果表明,使用一阶基元的STL对电机状态识别准确率可达98.78％,程序运行耗时0.1509 s;使用二阶基元识别准确率可达95.06％,程序运行时间2.3979 s,对基于STL实现电机控制算法具有重要意义.