本發(fā)明涉及一種igbt溫度檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種可用于軌道交通、風(fēng)力發(fā)電和電動(dòng)汽車等行業(yè)的igbt變流器的在線預(yù)估igbt元件結(jié)溫的方法。

背景技術(shù)：

igbt(絕緣柵雙極型晶體管)結(jié)合了mosfet和雙極型晶體管的優(yōu)點(diǎn)，在較高頻率的大、中功率應(yīng)用中占據(jù)主導(dǎo)地位，是目前軌道交通車輛牽引變流器、風(fēng)力發(fā)電變流器、電動(dòng)汽車電機(jī)控制器等應(yīng)用中的核心器件。igbt元件的失效會(huì)導(dǎo)致車輛的停止運(yùn)行、風(fēng)機(jī)脫網(wǎng)等故障，進(jìn)而造成一定的經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響，因此igbt元件的可靠性問題尤為重要。根據(jù)眾多研究與文獻(xiàn)表明，igbt元件的失效主要表現(xiàn)為與封裝有關(guān)的失效和與芯片有關(guān)的失效，原因主要有：1、igbt元件封裝中各層材料熱膨脹系數(shù)不一致，各層材料在長期熱循環(huán)沖擊下發(fā)生疲勞失效，導(dǎo)致鋁鍵合線斷裂或脫落和焊料層開裂；2、芯片在高溫下發(fā)生柵極氧化層損壞和金屬化重構(gòu)。半導(dǎo)體廠家和部分文獻(xiàn)總結(jié)了igbt元件壽命預(yù)測模型，描述為工作到失效的循環(huán)次數(shù)與芯片溫升的函數(shù)關(guān)系，由此可見結(jié)溫測量的必要性。

目前針對(duì)igbt元件結(jié)溫的測量方法，國內(nèi)外文獻(xiàn)主要從igbt元件的某些物理特征對(duì)結(jié)溫的敏感性入手，建立物理特征量與結(jié)溫的對(duì)應(yīng)關(guān)系來測量結(jié)溫，方法大致為以下4種。

1、物理接觸法，直接將熱敏電阻或熱電偶接觸igbt芯片表面來測量結(jié)溫。優(yōu)點(diǎn)：簡單直接，多點(diǎn)測量時(shí)可反映二維溫度分布。缺點(diǎn)：需要接觸測量；易受封裝材料干擾；響應(yīng)時(shí)間長；需附加測量設(shè)備；需改變封裝或直接將器件開封；模塊內(nèi)部空間布局有限。有部分半導(dǎo)體廠家在芯片附近布置了負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(ntc)，因ntc離芯片有一定的距離，測量的溫度并不能真實(shí)反映芯片的溫度。

2、光學(xué)法，光纖測溫是利用光照到芯片表面的反射系數(shù)與芯片結(jié)溫相關(guān)的特性來測量結(jié)溫的，紅外攝像是利用芯片自然輻射的紅外射線光譜與結(jié)溫存在函數(shù)關(guān)系來測量結(jié)溫的。優(yōu)點(diǎn)：非接觸式測量；迅速反映結(jié)溫變化；空間分辨率高；能從多點(diǎn)測量中反映芯片表面的二維溫度分布。缺點(diǎn)：需要將塑封外殼和硅凝膠去除才能較為準(zhǔn)確測量芯片溫度；整套設(shè)備價(jià)格昂貴。

3、溫敏參數(shù)法，利用igbt元件的飽和壓降、門極開通延時(shí)時(shí)間、電流變化率、電壓變化率等溫度敏感參數(shù)與結(jié)溫之間的關(guān)系，通過測量溫度敏感參數(shù)來推算結(jié)溫。優(yōu)點(diǎn)：只需測量模塊外部電參量，不需改變模塊封裝，測量簡單且實(shí)驗(yàn)室條件下精度較高。缺點(diǎn)：測量飽和壓降需要在通極小電流情況下進(jìn)行，測量門極開通延時(shí)需要采樣頻率為納秒級(jí)的采樣設(shè)備，測量電流變化率時(shí)加入測量用的互感器會(huì)增加igbt元件寄生電感參數(shù)，測量電壓變化率時(shí)加入測量用的電容會(huì)增大雜散電容參數(shù)等，容易引起測量過程中的事故，很難實(shí)現(xiàn)在線測量。

4、熱網(wǎng)絡(luò)法，利用igbt元件的功率損耗和結(jié)到殼的熱阻抗，以及溫度傳感器測得的殼溫，根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算公式得到芯片結(jié)溫。優(yōu)點(diǎn)：無需拆開封裝對(duì)芯片進(jìn)行測量，測量方法簡單，可實(shí)現(xiàn)殼溫在線測量進(jìn)而計(jì)算出結(jié)溫。缺點(diǎn)：igbt元件內(nèi)部除了igbt芯片以外還有反并聯(lián)二極管芯片，而且大功率元件有半橋、全橋、三相橋等封裝形式，各芯片均與元件基板相連，各芯片之間存在熱耦合，同一散熱器上安裝多個(gè)igbt元件也會(huì)有熱耦合，熱耦合的參數(shù)很難得到，計(jì)算結(jié)溫需要知道芯片損耗和殼溫，且計(jì)算出的結(jié)溫是一個(gè)虛擬的平均結(jié)溫。igbt元件焊料層老化后，熱網(wǎng)絡(luò)參數(shù)會(huì)發(fā)生變化，繼續(xù)使用原來的熱參數(shù)進(jìn)行結(jié)溫計(jì)算將產(chǎn)生較大誤差。

軌道交通車輛牽引變流器、風(fēng)力發(fā)電變流器、電動(dòng)汽車電機(jī)控制器等應(yīng)用中，多個(gè)igbt元件安裝在散熱器上，與驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路、電容、傳感器、母排等組成變流器模塊，由于現(xiàn)場的運(yùn)行環(huán)境非常惡劣，比如高壓、大電流、高溫、潮濕、灰塵、緊湊空間等，不可能將igbt元件的塑封外殼和硅凝膠等去除后進(jìn)行芯片溫度的測量。igbt元件在工作過程中的工況經(jīng)常發(fā)生變化，單純依靠穩(wěn)定狀態(tài)的結(jié)溫來評(píng)估變流器的穩(wěn)定運(yùn)行，是無法及時(shí)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)igbt元件的安全應(yīng)用、壽命與可靠性的?，F(xiàn)有igbt元件結(jié)溫在線測量或預(yù)估的方法中，很難同時(shí)兼顧igbt元件完整性和結(jié)溫準(zhǔn)確性的問題。為了及時(shí)將結(jié)溫值反饋給保護(hù)電路，避免igbt元件因結(jié)溫超限而損壞，及時(shí)了解igbt元件的結(jié)溫波動(dòng)水平，有效評(píng)估元件的狀態(tài)，研究不損壞igbt元件完整性且在線測量或預(yù)估結(jié)溫的方法，具有非常重大的工程價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種不損壞igbt元件完整性，能夠快速、準(zhǔn)確、可靠的在線預(yù)估igbt元件結(jié)溫的方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：一種在線預(yù)估igbt元件結(jié)溫的方法，包括如下步驟：

s1.構(gòu)建包含igbt元件和散熱器的有限體積模型；

s2.根據(jù)所述有限體積模型進(jìn)行穩(wěn)態(tài)流場和溫度場計(jì)算，得到溫度場分布和表面換熱系數(shù)分布；

s3.構(gòu)建包含igbt元件和散熱器的有限元模型，將所述表面換熱系數(shù)分布映射到所述有限元模型；

s4.根據(jù)預(yù)先確定的有限元模型中的溫度預(yù)測目標(biāo)和溫度監(jiān)測點(diǎn)，依次對(duì)每個(gè)溫度預(yù)測目標(biāo)進(jìn)行瞬態(tài)溫度場計(jì)算，得到溫度預(yù)測目標(biāo)的溫度和溫度監(jiān)測點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)曲線；

s5.對(duì)所述數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行擬合，計(jì)算得到溫度監(jiān)測點(diǎn)的溫升值和溫度預(yù)測目標(biāo)的溫升值之間的傳遞函數(shù)；

s6.測量溫度監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際溫度值和環(huán)境溫度值，通過所述傳遞函數(shù)計(jì)算溫度預(yù)測目標(biāo)的溫升值，并計(jì)算得到溫度預(yù)測目標(biāo)的溫度值。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s1中構(gòu)建有限體積模型時(shí)對(duì)igbt元件進(jìn)行如下簡化處理：

a、忽略鋁鍵合線；

b、焊料層為均勻分布；

c、igbt元件的熱量通過基板向散熱器傳遞，忽略硅凝膠、塑封外殼和功率端子；

d、忽略熱輻射；

e、分別建立基板、焊料、襯板和芯片層。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述有限體積模型中，將所述igbt元件、散熱器劃分固體網(wǎng)格；流過散熱器的冷卻介質(zhì)劃分流體網(wǎng)格。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述流體網(wǎng)格和固體網(wǎng)格的尺寸優(yōu)選為0.5mm至1mm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s3的具體步驟包括：在所述有限體積模型中對(duì)igbt元件、散熱器劃分實(shí)體網(wǎng)格，將冷卻介質(zhì)與實(shí)體網(wǎng)格的交界面劃分為面網(wǎng)格，得到有限元模型；將所述有限體積模型的表面換熱系數(shù)分布映射到所述有限元模型的面網(wǎng)格上。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述面網(wǎng)格和實(shí)體網(wǎng)格的尺寸優(yōu)選為4mm至6mm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述溫度預(yù)測目標(biāo)包括igbt元件中的igbt芯片和二極管芯片；所述溫度監(jiān)測點(diǎn)包括位于igbt元件的基板四周的監(jiān)測點(diǎn)、igbt元件的基板四周位于散熱器上的監(jiān)測點(diǎn)、igbt元件自帶ntc監(jiān)測點(diǎn)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，對(duì)于每個(gè)igbt元件，所述溫度監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)量大于所述溫度預(yù)測目標(biāo)的數(shù)量。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述預(yù)先確定的有限元模型中的溫度預(yù)測目標(biāo)通過對(duì)所述溫度場分布進(jìn)行分析，以溫度場分布中最高溫度位置的芯片為溫度預(yù)測目標(biāo)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟s4中對(duì)所述數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行擬合的方法如式(1)所示：

式(1)中，g(s)為擬合得到的傳遞函數(shù)，l為系統(tǒng)增益，τ為延遲時(shí)間，ωn為無阻尼自然頻率；ζ為阻尼率，s為拉普拉斯算子。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本發(fā)明不需要損壞igbt元件的完整性，通過模型分析溫度預(yù)測目標(biāo)與溫度監(jiān)測點(diǎn)之間的傳遞函數(shù)關(guān)系，通過監(jiān)測溫度監(jiān)測點(diǎn)的溫升情況，即可預(yù)估出溫度預(yù)測目標(biāo)的溫度值，具有預(yù)測速度快、準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例流程示意圖。

圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例igbt元件與水冷散熱器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖例說明：1、水冷散熱器；2、igbt芯片；3、二極管芯片；4、冷卻液入口；5、冷卻液出口。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

igbt設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中通常為多個(gè)igbt元件安裝在散熱器上，與驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路、電容、傳感器、母排等組成變流器模塊。根據(jù)變流器模塊的功能要求，如逆變、四象限整流、斬波等，igbt元件的個(gè)數(shù)一般為4個(gè)、6個(gè)或8個(gè)。采用的冷卻方式主要有強(qiáng)迫風(fēng)冷、水冷和熱管冷卻等，根據(jù)牛頓冷卻公式可知，這些冷卻方式體現(xiàn)在散熱器上就是表面換熱系數(shù)(又稱對(duì)流換熱系數(shù))分布的差異，比如水冷方式的表面換熱系數(shù)高出強(qiáng)迫風(fēng)冷方式近百倍，入口段的表面換熱系數(shù)高于充分發(fā)展段，流速高的區(qū)域表面換熱系數(shù)高于流速低的區(qū)域。如圖2所示，多個(gè)igbt元件(v1、v2、……、v8)安裝在水冷散熱器1上，每個(gè)igbt元件又包括多個(gè)igbt芯片2和二極管芯片3，水冷散熱器1的冷卻液由冷卻液入口4注入，由冷卻液出口5流出，通過冷卻液對(duì)igbt元件進(jìn)行冷卻。

如圖1所示，本實(shí)施例的在線預(yù)估igbt元件結(jié)溫的方法，步驟為：s1.構(gòu)建包含igbt元件和散熱器的有限體積模型；s2.根據(jù)有限體積模型進(jìn)行穩(wěn)態(tài)流場和溫度場計(jì)算，得到溫度場分布和表面換熱系數(shù)分布；s3.構(gòu)建包含igbt元件和散熱器的有限元模型，將表面換熱系數(shù)分布映射到有限元模型；s4.根據(jù)預(yù)先確定的有限元模型中的溫度預(yù)測目標(biāo)和溫度監(jiān)測點(diǎn)，依次對(duì)每個(gè)溫度預(yù)測目標(biāo)進(jìn)行瞬態(tài)溫度場計(jì)算，得到溫度預(yù)測目標(biāo)的溫度和溫度監(jiān)測點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)曲線；s5.對(duì)數(shù)據(jù)曲線進(jìn)行擬合，計(jì)算得到溫度監(jiān)測點(diǎn)的溫升值和溫度預(yù)測目標(biāo)的溫升值之間的傳遞函數(shù)；s6.測量溫度監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際溫度值和環(huán)境溫度值，通過傳遞函數(shù)計(jì)算溫度預(yù)測目標(biāo)的溫升值，并計(jì)算得到溫度預(yù)測目標(biāo)的溫度值。

在本實(shí)施例中，利用hypermesh、ansa、icemcfd等專業(yè)前處理軟件建立包含igbt元件和散熱器的有限體積模型，在構(gòu)建有限體積模型中，對(duì)igbt元件進(jìn)行如下簡化處理：a、忽略鋁鍵合線；b、焊料層為均勻分布；c、igbt元件的熱量通過基板向散熱器傳遞，忽略硅凝膠、塑封外殼和功率端子；d、忽略熱輻射；e、分別建立基板、焊料、襯板和芯片層，當(dāng)然，根據(jù)需要還可以包括其它材料層。在本實(shí)施例中，將igbt元件、散熱器劃分固體網(wǎng)格；流過散熱器的冷卻介質(zhì)劃分流體網(wǎng)格。在劃分固體網(wǎng)格時(shí)，還可以包括igbt元件與散熱器之間的導(dǎo)熱硅脂。由于冷卻介質(zhì)流過散熱器的通道截面尺寸較小，流體網(wǎng)格和固體網(wǎng)格的尺寸一般選擇0.5-1mm，當(dāng)散熱器上強(qiáng)化換熱的結(jié)構(gòu)尺寸很小(比如0.2mm左右的小突起，小于0.1mm的微小特征可以忽略不計(jì))時(shí)，強(qiáng)化換熱結(jié)構(gòu)附近的流體網(wǎng)格和固體網(wǎng)格尺寸需要與強(qiáng)化換熱結(jié)構(gòu)的尺寸相當(dāng)，從而得到精細(xì)網(wǎng)格的有限體積模型。

在本實(shí)施例中，在構(gòu)建好有限體積模型后，利用fluent、cfx等cfd軟件讀取有限體積模型，設(shè)置igbt元件的igbt芯片2和二極管芯片3損耗為某一定值，設(shè)置冷卻介質(zhì)的入口溫度和流速，進(jìn)行穩(wěn)態(tài)流場和溫度場計(jì)算，得到溫度場分布和表面換熱系數(shù)分布。

在本實(shí)施例中，在所構(gòu)建的有限體積模型的基礎(chǔ)上，利用hypermesh、ansa、icemcfd等專業(yè)前處理軟件將有限體積模型的網(wǎng)格尺寸調(diào)大至4-6mm，對(duì)igbt元件、導(dǎo)熱硅脂和散熱器劃分出實(shí)體網(wǎng)格，冷卻介質(zhì)與實(shí)體網(wǎng)格的交界面劃分為面網(wǎng)格，冷卻介質(zhì)不需要?jiǎng)澐志W(wǎng)格，構(gòu)建得到粗糙網(wǎng)格的有限元模型。

在本實(shí)施例中，在構(gòu)建好有限體積模型和有限元模型后，利用fluent、cfx等cfd軟件將精細(xì)網(wǎng)格有限體積模型的表面換熱系數(shù)分布映射到粗糙網(wǎng)格有限元模型的面網(wǎng)格上。通過表面換熱系數(shù)的映射處理，可以最大程度保證有限元模型與有限體積模型在邊界條件上的一致性，較目前直接對(duì)散熱器設(shè)置某一定值的表面換熱系數(shù)更加準(zhǔn)確，因?yàn)榇植诰W(wǎng)格有限元模型計(jì)算時(shí)間約為精細(xì)網(wǎng)格有限體積模型的0.05％，還可以最大程度地提高計(jì)算效率，計(jì)算時(shí)間將大大縮短。

在現(xiàn)有技術(shù)中，許多變流器模塊在散熱器上布置了溫度繼電器，如圖2中的j1-j3為安裝在水冷散熱器上的溫度繼電器，當(dāng)溫度繼電器的溫度高于某一規(guī)定值時(shí)(如85℃)，保護(hù)電路會(huì)對(duì)igbt元件進(jìn)行保護(hù)。由于igbt元件的損耗變化非?？?，j1-j3的位置離igbt元件芯片距離較遠(yuǎn)，受熱容的影響，溫升反應(yīng)不夠及時(shí)，很容易出現(xiàn)芯片溫升已經(jīng)很高但溫度繼電器沒有及時(shí)提供保護(hù)的情況。因此，在本實(shí)施例中，選擇igbt元件中的igbt芯片2和二極管芯片3為溫度預(yù)測目標(biāo)。由于igbt元件中間部件的芯片溫度往往是溫度最高的位置，因此，在本實(shí)施例中，優(yōu)選地，選擇igbt元件中間部位的igbt芯片2和二極管芯片3為溫度預(yù)測目標(biāo)，如圖2中的t1、t2、……、t6所示。當(dāng)然，也可以通過對(duì)溫度場分布進(jìn)行分析，以溫度場分布中最高溫度位置的芯片為溫度預(yù)測目標(biāo)。在各igbt元件基板四周或igbt元件基板四周附近的散熱器上布置溫度監(jiān)測點(diǎn)，如圖2中的tm1、tm2、tm3、tm4、tm5、tm6所示，對(duì)于每個(gè)igbt元件的溫度監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)目不少于溫度預(yù)測目標(biāo)。如果igbt元件自帶ntc，可以將ntc作為溫度監(jiān)測點(diǎn)的一部分，準(zhǔn)確性將更高。

在本實(shí)施例中，對(duì)于每個(gè)igbt元件，溫度預(yù)測目標(biāo)不僅僅限于上述所選定的igbt芯片t1和二極管芯片t2，可以根據(jù)需要進(jìn)一步增加溫度預(yù)測目標(biāo)，以更有利于溫度分布的結(jié)果展示。但在增加溫度預(yù)測目標(biāo)時(shí)，需要考慮實(shí)際的溫度監(jiān)測點(diǎn)通道數(shù)，溫度監(jiān)測點(diǎn)的通道數(shù)需要相應(yīng)增加。

在本實(shí)施例中，針對(duì)映射了表面換熱系數(shù)分布的有限元模型，根據(jù)預(yù)先確定的有限元模型中的溫度預(yù)測目標(biāo)和溫度監(jiān)測點(diǎn)，依次對(duì)每個(gè)溫度預(yù)測目標(biāo)進(jìn)行瞬態(tài)溫度場計(jì)算，得到溫度預(yù)測目標(biāo)的溫度和溫度監(jiān)測點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)曲線。在本實(shí)施例中，實(shí)施方式為：首先將第一個(gè)igbt元件v1的igbt芯片t1設(shè)置某一定值熱源，二極管芯片t2熱源設(shè)置為0，其余igbt元件的igbt芯片和二極管芯片熱源設(shè)置為0，進(jìn)行0-500s(水冷方式)或0-5000s(強(qiáng)迫風(fēng)冷或熱管冷卻等)時(shí)間段的瞬態(tài)溫度場計(jì)算；然后將第一個(gè)igbt元件的igbt芯片t1設(shè)置為0，二極管芯片t2熱源設(shè)置為某一定值熱源，其余igbt元件的igbt芯片和二極管芯片熱源設(shè)置為0，進(jìn)行瞬態(tài)溫度場計(jì)算；再第二個(gè)igbt元件v2的igbt芯片t3設(shè)置為某一定值熱源，二極管芯片t4熱源設(shè)置為0，其余igbt元件的igbt芯片和二極管芯片熱源設(shè)置為0，進(jìn)行瞬態(tài)溫度場計(jì)算；……。依此類推，依次改變條件對(duì)有限元模型進(jìn)行瞬態(tài)溫度場計(jì)算，并記錄各溫度預(yù)測目標(biāo)的溫度和溫度監(jiān)測點(diǎn)的溫度隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)和曲線。這些溫度變化曲線中包含了各層材料熱阻、熱容以及熱耦合的影響。

在本實(shí)施例中，對(duì)于每個(gè)溫度預(yù)測目標(biāo)進(jìn)行瞬態(tài)溫度場計(jì)算得到的數(shù)據(jù)曲線，通過matlab進(jìn)行擬合，得到最接近的傳遞函數(shù)形式。在本實(shí)施例中，由于各溫度預(yù)測目標(biāo)和溫度監(jiān)測點(diǎn)的溫度變化曲線具有時(shí)滯和過阻尼特征，選擇帶有純延時(shí)的二階過阻尼環(huán)節(jié)進(jìn)行曲線擬合。擬合所用公式如式(1)所示，

式(1)中，g(s)為擬合得到的傳遞函數(shù)，l為系統(tǒng)增益，τ為延遲時(shí)間，ωn為無阻尼自然頻率；ζ為阻尼率，s為拉普拉斯算子。其中，ωn和ζ決定了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的形式，是曲線擬合時(shí)需要調(diào)整的主要參數(shù)。

在本實(shí)施例中，在確定傳遞函數(shù)后，以環(huán)境溫度ta(或冷卻介質(zhì)入口溫度)為基準(zhǔn)，以δti(i＝1,2,3,…)表示各溫度預(yù)測目標(biāo)的溫升值，以δtmj(j＝1,2,3,…)表示各溫度監(jiān)測點(diǎn)的溫升值。有δti＝ti-ta，式中，ti為溫度預(yù)測目標(biāo)當(dāng)前的溫度值；δtmj＝tmj-ta，式中，tmj為溫度監(jiān)測點(diǎn)當(dāng)前的溫度值。由此，式成立，其中，gij(s)為傳遞函數(shù)。在本實(shí)施例中，具有多個(gè)溫度預(yù)測目標(biāo)和多個(gè)測試監(jiān)測點(diǎn)，相當(dāng)于一個(gè)多輸入多輸出系統(tǒng)，溫度監(jiān)測點(diǎn)與溫度預(yù)測目標(biāo)之間的函數(shù)表示為：{δt}＝[g]{δtm}，其中，δt為溫度預(yù)測目標(biāo)的溫升值的矩陣，δtm為溫度監(jiān)測點(diǎn)的溫升值的矩陣，[g]為由m×n個(gè)gij(s)構(gòu)成的矩陣。

據(jù)此，在本實(shí)施例中，通過監(jiān)測環(huán)境溫度值ta，以及各溫度監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際溫度tmj，即可計(jì)算得到溫升值δtm。通過上述的傳遞函數(shù)，即可計(jì)算得到溫度預(yù)測目標(biāo)的溫升值δt，再與環(huán)境溫度ta相加，即可快速計(jì)算得到溫度預(yù)測目標(biāo)的溫度值。

上述只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。