信号时序逻辑方法识别电机运行状态研究

来源：电子测量技术杂志2021年第17期北京时间：

作者：覃 姜，肖 兵

单位：华南理工大学 自动化科学与工程学院 广州 510641

摘要：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0.1509s;使用二阶基元识别准确率可达95.06%,程序运行时间2.3979s,对基于STL实现电机控制算法具有重要意义。

关键词：信号时序逻辑;决策树;电机状态识别;不纯性度量;异常检测