CN117013918A - 一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法及系统 - Google Patents

一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法及系统 Download PDF

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CN117013918A CN202310575923.9A CN202310575923A CN117013918A CN 117013918 A CN117013918 A CN 117013918A CN 202310575923 A CN202310575923 A CN 202310575923A CN 117013918 A CN117013918 A CN 117013918A
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Abstract

本发明公开了一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法及系统，该方法包括：构建考虑温度的永磁同步电机电压模型；采集多组离线数据并通过计算和关系拟合，得到离线数据下的dq轴电压电流之积的和与差；结合离线数据下和在线数据下的dq轴电压电流之积的和与差的差值与考虑温度的永磁同步电机电压模型，计算得到估计绕组温度和磁链温度。该系统包括：模型构建模块、离线数据获取模块、离线数据计算模块、关系拟合模块、在线数据获取模块和温度估计模块。通过使用本发明，能简化实施和存储，保证在采集数据时温度不变，提高了温度估计的精度。本发明作为一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法及系统，可广泛应用于永磁同步电机技术领域。

Description

一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法及系统
技术领域
本发明涉及永磁同步电机领域，尤其涉及一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法及系统。
背景技术
永磁同步电机因为其高功率密度等优点，已广泛应用于实际应用中。为了实现高性能和高效的电机控制并确保电机安全运行，电机的温度信息至关重要。然而直接测量电机内部的温度具有挑战性，不仅有成本问题也难以从全局的角度获得整个温度分布。温度估计的方法能有效避免这些问题，但是传统的温度估计模型与电机转速，电流和电流角有关，所以对其建模是一件非常困难的事。而且传统的温度估计模型一般基于在线采集数据对电机温度进行估计，而在线采集数据过程中电机温度会产生变化，无法保证多组在线数据均处于同一温度下，导致电机温度估计精度较差。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目标是提供一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法及系统，能简化实施和存储，保证在离线采集数据时温度不变，提高了温度估计的精度。
本发明所采用的第一技术方案是：一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法，包括以下步骤：
构建考虑温度的永磁同步电机电压模型；
在预设条件下采集多组离线数据，得到多组电流电压测量值；
定义dq轴电压电流之积的和与差包括d轴电压电流之积与q轴电压电流之积的和、q轴电压d轴电流之积与q轴电流d轴电压之积的差；
根据多组电流电压测量值计算每组数据的dq轴电压电流之积的和与差，得到离线数据测量信息；
基于离线数据测量信息，拟合dq轴电压电流之积的和与差与电流角、电流幅值和转速的关系，并对电流角、电流幅值和转速进行限定，得到离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差；
采集限定条件的在线数据并计算此时dq轴电压电流之积的和与差，得到在线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差；
基于在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差对考虑温度的永磁同步电机电压模型进行变换计算，得到磁链温度和绕组温度。
进一步，所述构建考虑温度的永磁同步电机电压模型这一步骤，考虑温度的永磁同步电机电压模型的表达式如下：
其中Ud、Uq、Id和Iq表示dq轴定子电压和电流，Lq和Ld表示dq轴的电感；λ表示永磁磁链，R表示绕组电阻，ω表示电角速度，DD和DQ表示逆变器的系数，α和β分别表示铜和磁铁的热系数，TM和Tw分别表示磁链温度和绕组温度，R0表示温度T0时的绕组电阻值，λ0表示温度T0时的永磁磁链值。
通过该优选步骤，构建的考虑温度的永磁同步电机电压模型，能够通过绕组阻值和电磁磁链值来体现温度的变化。
进一步，所述在预设条件下采集多组离线数据，得到多组电流电压测量值这一步骤，其具体包括：
设定多组转速，多组电流幅值，多组电流角，获取每一状态下的dq轴电压和电流的测量情况；
对每一状态下的dq轴电压和电流的测量情况求平均值，得到多组电流电压测量值。
通过该优选步骤，获得足够拟合dq轴电压电流之积的和与差跟电流角、电流幅值和转速的关系的多组电流电压测量值。
进一步，所述基于离线数据测量信息，拟合dq轴电压电流之积的和与差与电流角、电流幅值和转速的关系，并对电流角、电流幅值和转速进行限定，得到离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差这一步骤，其具体包括：
对于给定的电流幅值和转速，以最小二乘法拟合不同电流角的各组离线数据测量信息，得到dq轴电压电流之积的和与差跟电流角的关系；
基于dq轴电压电流之积的和与差跟电流角的关系对电流角进行限定，得到确定电流角下dq轴电压电流之积的和与差；
利用最小二乘法拟合确定电流角情况下不同转速的各组dq轴电压电流之积的和与差，得到确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差跟转速的关系；
基于确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差跟转速的关系对转速进行限定，得到确定电流角和确定转速下dq轴电压电流之积的和与差；
利用最小二乘法拟合确定电流角和确定转速情况下不同电流幅值的各组dq轴电压电流之积的和与差，得到确定电流角和确定转速情况下dq轴电压电流之积的和与差跟电流幅值的关系；
根据确定电流角和确定转速情况下dq轴电压电流之积的和与差跟电流幅值的关系对电流幅值进行限定，得到离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差。
通过该优选步骤，对零散的离线数据进行关系拟合，能够逐步对电流幅值、电流角和转速进行限定，直观的得到离线数据下确定电流角、确定电流幅值和确定转速的dq轴电压电流之积的和与差。
进一步，所述利用最小二乘法拟合确定电流角情况下不同转速的各组dq轴电压电流之积的和与差，得到确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差跟转速的关系这一步骤，其具体包括：
利用基于多项式的分段函数构建关系模型；
将确定电流角情况下不同转速的各组dq轴电压电流之积的和与差代入关系模型中，利用最小二乘法求得分段函数的多项式系数；
基于分段函数的多项式系数，得到确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差跟转速的关系。
通过该优选步骤，能够提高模型的拟合精度，采用分段函数分别拟合不同铁损下的转速模型能够降低铁损对模型精度的影响，同理使用分段函数分别拟合不同磁饱和度下的电流幅值模型能够降低磁饱和对模型精度的影响。
进一步，所述基于在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差对考虑温度的永磁同步电机电压模型进行变换计算，得到磁链温度和绕组温度这一步骤，其具体包括：
结合考虑温度的永磁同步电机电压模型对dq轴电压电流之积的和与差进行参数替换，得到考虑温度的dq轴电压电流之积的和与差的关系方程；
将在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差代入考虑温度的dq轴电压电流之积的和与差的关系方程进行差值计算，得到在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差的差值与电阻和磁链的关系方程；
结合在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差的差值与电阻和磁链的关系方程和考虑温度的永磁同步电机电压模型，得到绕组温度和磁链温度。
通过该优选步骤，利用考虑温度的永磁同步电机电压模型成功将在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差的差值转换为绕组电阻值差值和永磁磁链差值，并将绕组电阻值差值和永磁磁链差值转换为绕组温度差值和磁链温度差值，最终估计出绕组温度和磁链温度。
本发明所采用的第二技术方案是：一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计系统，包括：
模型构建模块，用于构建考虑温度的永磁同步电机电压模型；
离线数据获取模块，用于在预设条件下采集多组离线数据，得到多组电流电压测量值；
离线数据计算模块，用于根据多组电流电压测量值计算每组数据的dq轴电压电流之积的和与差，得到离线数据测量信息；
关系拟合模块，基于离线数据测量信息，拟合dq轴电压电流之积的和与差与电流角、电流幅值和转速的关系，并对电流角、电流幅值和转速进行限定，得到离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差；
在线数据获取模块，用于采集限定条件的在线数据并计算此时dq轴电压电流之积的和与差，得到在线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差；
温度估计模块，基于在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差对考虑温度的永磁同步电机电压模型进行变换计算，得到磁链温度和绕组温度。
本发明方法及系统的有益效果是：本发明通过构建考虑温度的永磁同步电机电压模型并结合dq轴电压电流之积的和与差，实现磁链温度和绕组温度的精确估计；通过分段函数拟合模型的方法，避免了磁饱和、铁损的影响，提高了模型的精度；通过离线数据采集，避免了温度变化，有效提高了温度检测的精度，进而提高了温度估计的精度。
附图说明
图1是本发明一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法的步骤流程图；
图2是本发明一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计系统的结构框图；
图3是本发明一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法的具体实施方式示意图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
参照图1和图3，本发明提供了一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法，该方法包括以下步骤：
S1、构建考虑温度的永磁同步电机电压模型；
考虑温度的永磁同步电机电压模型的表达式如下：
其中Ud、Uq、Id和Iq表示dq轴定子电压和电流，Lq和Ld表示dq轴的电感；λ表示永磁磁链，R表示绕组电阻，ω表示电角速度，DD和DQ表示逆变器的系数，α和β分别表示铜和磁铁的热系数，TW和TM分别表示磁链温度和绕组温度，R0表示温度T0时的绕组电阻值，λ0表示温度T0时的永磁磁链值。
S2、在预设条件下采集多组离线数据，得到多组电流电压测量值；
设定Q组转速，P组电流幅值，K组电流角，获取每一组的dq轴电压和电流的测量情况；
对每一组的dq轴电压和电流的测量情况求平均值，得到Q*P*K组电流电压测量值。
具体设置为转速分为Q个范围，例如Q＝3时，每个范围对应低速、中速、高速。同理对于电流幅值也是可以分为P个范围。所以在ω-Is平面分为Q*P个区域，每个区域中可以设定K个电流角，所以每个小区域的测量数据式Q*P*K。
S3、定义dq轴电压电流之积的和与差包括d轴电压电流之积与q轴电压电流之积的和、q轴电压d轴电流之积与q轴电流d轴电压之积的差，根据多组电流电压测量值计算每组数据的dq轴电压电流之积的和与差，得到离线数据测量信息，dq轴电压电流之积的和记为M，dq轴电压电流之积的差记为N，具体地M和N公式表示如下：
其中M表示dq轴电压电流之积的和，N表示dq轴电压电流之积的差，Ud、Uq、Id和Iq分别表示dq轴定子电压和电流。
S4、基于离线数据测量信息，拟合dq轴电压电流之积的和与差与电流角、电流幅值和转速的关系，并对电流角、电流幅值和转速进行限定，得到离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差；
S4.1、对于给定的电流幅值和转速，以最小二乘法拟合不同电流角的各组离线数据测量信息，得到dq轴电压电流之积的和与差跟电流角的关系；
具体地，使用一次多项式或二次多项式构建dq轴电压电流之积的和与差跟电流角的关系模型，用三次、四次或者更高次多项式构建模型能提高模型拟合精度，本发明具体实例采用一次和二次多项式构建的关系模型的表达式如下所示：
其中a2、a1、a0、b1和b0表示dq轴电压电流之积的和与差跟电流角的关系模型的各参数。
对于第k组(k＝1…K)电流角的dq轴电压电流之积的和与差，可以满足以下条件：
因此各多项式系数可以通过最小二乘法求得，各多项式系数表达式如下：
其中
S4.2、基于dq轴电压电流之积的和与差跟电流角的关系对电流角进行限定，得到确定电流角下dq轴电压电流之积的和与差，确定电流角记为γt，确定电流角下dq轴电压电流之积的和与差分别记为Mpq和Npq；
具体地，用已辨识的dq轴电压电流之积的和与差跟电流角的关系模型的各参数a2、a1、a0、b1和b0根据公式(6)计算Q*P组Mpq和Npq。
S4.3、利用最小二乘法拟合确定电流角情况下不同转速的各组dq轴电压电流之积的和与差，得到确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差跟转速的关系；
具体地，使用一次多项式构建确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差跟转速的关系模型，用二次、三次、四次或者更高次多项式构建模型能提高模型拟合精度，考虑到铁损的影响会随着转子转速大小的增加而增加，并且铁损会影响确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差跟转速的关系模型的精度，所以考虑使用分段函数分别拟合不同铁损下的转速模型。如果采用两段分段函数，则假定case1或者case2的铁损不变条件下进行拟合。用更多段的分段函数，拟合的精度会更高。本发明具体实例采用一次多项式和2段分段函数构建的关系模型的表达式如下所示：
其中eij和fij(i,j＝0,1)表示确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差跟转速的关系模型各参数。
以case1为例，对于第q组(q＝1…Q)转速的确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差，可以满足以下条件：
因此各多项式系数可以通过最小二乘法求得，各多项式系数表达式如下：
其中
case2各多项式系数的的辨识方法与case1保持一致。
S4.4、基于确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差跟转速的关系对转速进行限定，得到确定电流角和确定转速下dq轴电压电流之积的和与差，确定电流角记为γt，确定转速记为ωt，确定电流角和确定转速下dq轴电压电流之积的和与差分别记为Mp和Np。
具体地，以case1为例，用已辨识的确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差跟转速的关系模型的各参数e10、e00、f10和f00根据公式(10)计算P组Mp和Np。
case2确定电流角和确定转速下dq轴电压电流之积的和与差计算方法与case1保持一致。
S4.5、利用最小二乘法拟合确定电流角和确定转速情况下不同电流幅值的各组dq轴电压电流之积的和与差，得到确定电流角和确定转速情况下dq轴电压电流之积的和与差跟电流幅值的关系；
具体地，使用一次多项式或二次多项式构建确定电流角和确定转速情况下dq轴电压电流之积的和与差跟电流幅值的关系模型，用三次、四次或者更高次多项式构建模型能提高模型拟合精度，考虑到饱和水平随着定子电流大小的增加而增加，并且磁饱和会影响确定电流角和确定转速情况下dq轴电压电流之积的和与差跟电流幅值的关系模型的精度，所以考虑使用分段函数分别拟合不同磁饱和度下的电流幅值模型。如果采用两段分段函数，则假定case3或者case4的磁饱和度不变条件下进行拟合。用更多段的分段函数，拟合的精度会更高。本发明具体实例采用二次多项式和2段分段函数构建的关系模型的表达式如下所示：
其中cij(i,j＝0,1)和dij(i＝0,1,2，j＝0,1)表示确定电流角和确定转速情况下dq轴电压电流之积的和与差跟电流幅值的关系模型各参数。
以case3为例，对于第p组(p＝1…P)电流幅值的确定电流角和确定转速情况下dq轴电压电流之积的和与差，可以满足以下条件：
因此各多项式系数可以通过最小二乘法求得，各多项式系数表达式如下：
其中
case4各多项式系数的的辨识方法与case3保持一致。
S4.6、根据确定电流角和确定转速情况下dq轴电压电流之积的和与差跟电流幅值的关系对电流幅值进行限定，得到离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差，所述限定条件为确定电流角，确定转速和确定电流幅值的条件情况，确定电流角记为γt，确定转速记为ωt，确定电流幅值记为It，离线数据下确定电流角、确定电流幅值和确定转速的dq轴电压电流之积的和与差分别记为M0和N0。
具体地，以case3为例，用已辨识的确定电流角和确定转速情况下dq轴电压电流之积的和与差跟电流幅值的关系模型的各参数c10、c00、d20、d10和d00根据公式(14)计算M0和N0。
Case4确定电流角、确定电流幅值和确定转速的dq轴电压电流之积的和与差计算方法与case3保持一致。
S5、采集限定条件的在线数据并计算此时dq轴电压电流之积的和与差，得到在线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差；
具体地，确定电流角记为γt，确定转速记为ωt，确定电流幅值记为It，在线数据下确定电流角、确定电流幅值和确定转速的dq轴电压电流之积的和与差记为Mt和Nt，Mt和Nt能够通过公式(15)得到：
其中Mt和Nt表示在线数据下确定电流角、确定电流幅值和确定转速的dq轴电压电流之积的和与差，It表示确定电流幅值，γt表示确定电流角，Utd、Utq、Itd和Itq表示在线数据下确定电流角、确定电流幅值和确定转速的dq轴电压和电流。
S6、基于在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差对考虑温度的永磁同步电机电压模型进行变换计算，得到磁链温度和绕组温度。
S6.1、具体地，将考虑温度的永磁同步电机电压模型中dq轴定子电压和电流代入dq轴电压电流之积的和与差的方程中进行参数替换，得到考虑温度的dq轴电压电流之积的和与差关系方程，考虑温度的dq轴电压电流之积的和与差关系方程的表达式如下：
其中Ud、Uq、Id和Iq表示dq轴定子电压和电流，Lq和Ld表示dq轴的电感；λ表示永磁磁链，R表示绕组电阻，ω表示电角速度，DD和DQ表示逆变器的系数，α和β分别表示铜和磁铁的热系数，TM和TW分别表示为磁链温度和绕组温度，R0表示温度T0时的绕组电阻值，λ0表示温度T0时的永磁磁链值，M表示dq轴电压电流之积的和，N表示dq轴电压电流之积的差，LΔ表示Lq和Ld的差值。
S6.2、由于逆变器的系数DD和DQ只与电流角有关，因此(DDId+DQIq)Vdt和(DQId-DDIq)Vdt与电流角和电流幅值有关，在进行差值运算时会被消去，将在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差代入考虑温度的dq轴电压电流之积的和与差的关系方程进行差值计算，得到在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差的差值与电阻和磁链的关系方程，该方程的表达式如下：
其中Mt和Nt表示在线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差，M0和N0表示离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差，γt表示确定的电流角，It表示确定电流幅值，ωt表示确定转速，R表示在线数据下的绕组电阻值，λ表示在线数据下的永磁磁链值，R0表示离线数据下的绕组电阻值，λ0表示离线数据下的永磁磁链值，ΔR表示在线数据下和离线数据下的绕组电阻差值，Δλ表示在线数据下和离线数据下的永磁磁链差值。
S6.3、结合在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差的差值与电阻和磁链的关系方程和考虑温度的永磁同步电机电压模型，得到绕组温度和磁链温度，绕组温度和磁链温度推导表达式如下：
其中TM和TW分别表示磁链温度和绕组温度，ΔTM和ΔTW表示在线状态相较于离线状态的磁链温度差值和绕组温度差值，T0表示离线状态下的磁链温度和绕组温度，ΔR表示在线数据下和离线数据下的绕组电阻差值，Δλ表示在线数据下和离线数据下的永磁磁链差值，R0表示表示离线数据下的绕组电阻值，λ0表示离线数据下的永磁磁链值，α和β分别表示铜和磁铁的热系数。
如图2所示，一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计系统，包括：
模型构建模块，用于构建考虑温度的永磁同步电机电压模型；
离线数据获取模块，用于在预设条件下采集多组离线数据，得到多组电流电压测量值；
离线数据计算模块，用于根据多组电流电压测量值计算每组数据的dq轴电压电流之积的和与差，得到离线数据测量信息；
关系拟合模块，基于离线数据测量信息，拟合dq轴电压电流之积的和与差与电流角、电流幅值和转速的关系，并对电流角、电流幅值和转速进行限定，得到离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差；
在线数据获取模块，用于采集限定条件的在线数据并计算此时dq轴电压电流之积的和与差，得到在线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差；
温度估计模块，基于在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差对考虑温度的永磁同步电机电压模型进行变换计算，得到磁链温度和绕组温度。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法，其特征在于，包括以下步骤：
构建考虑温度的永磁同步电机电压模型；
在预设条件下采集多组离线数据，得到多组电流电压测量值；
定义dq轴电压电流之积的和与差包括d轴电压电流之积与q轴电压电流之积的和、q轴电压d轴电流之积与q轴电流d轴电压之积的差；
根据多组电流电压测量值计算每组数据的dq轴电压电流之积的和与差，得到离线数据测量信息；
基于离线数据测量信息，拟合dq轴电压电流之积的和与差与电流角、电流幅值和转速的关系，并对电流角、电流幅值和转速进行限定，得到离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差；
采集限定条件的在线数据并计算此时dq轴电压电流之积的和与差，得到在线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差；
基于在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差对考虑温度的永磁同步电机电压模型进行变换计算，得到磁链温度和绕组温度。
2.根据权利要求1所述一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法，其特征在于，所述考虑温度的永磁同步电机电压模型，其公式表示如下：
其中Ud、Uq、Id和Iq表示dq轴定子电压和电流，Lq和Ld表示dq轴的电感；λ表示永磁磁链，R表示绕组电阻，ω表示电角速度，DD和DQ表示逆变器的系数，α和β分别表示铜和磁铁的热系数，TM和TW分别表示为磁链温度和绕组温度，R0表示温度T0时的绕组电阻值，λ0表示温度T0时的永磁磁链值。
3.根据权利要求1所述一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法，其特征在于，所述在预设条件下采集多组离线数据，得到多组电流电压测量值这一步骤，其具体包括：
设定多组转速，多组电流幅值，多组电流角，获取每一状态下的dq轴电压和电流的测量情况；
对每一状态下的dq轴电压和电流的测量情况求平均值，得到多组电流电压测量值。
4.根据权利要求1所述一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法，其特征在于，所述基于离线数据测量信息，拟合dq轴电压电流之积的和与差与电流角、电流幅值和转速的关系，并对电流角、电流幅值和转速进行限定，得到离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差这一步骤，其具体包括：
对于给定的电流幅值和转速，以最小二乘法拟合不同电流角的各组离线数据测量信息，得到dq轴电压电流之积的和与差跟电流角的关系；
基于dq轴电压电流之积的和与差跟电流角的关系对电流角进行限定，得到确定电流角下dq轴电压电流之积的和与差；
利用最小二乘法拟合确定电流角情况下不同转速的各组dq轴电压电流之积的和与差，得到确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差跟转速的关系；
基于确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差跟转速的关系对转速进行限定，得到确定电流角和确定转速下dq轴电压电流之积的和与差；
利用最小二乘法拟合确定电流角情况下不同电流幅值的各组dq轴电压电流之积的和与差，得到确定电流角和确定转速情况下dq轴电压电流之积的和与差跟电流幅值的关系；
根据确定电流角和确定转速情况下dq轴电压电流之积的和与差跟电流幅值的关系对电流幅值进行限定，得到离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差。
5.根据权利要求1所述一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法，其特征在于，所述dq轴电压电流之积的和与差包括d轴电压电流之积与q轴点压电流之积的和、q轴电压与d轴电流的乘积和q轴电流与d轴电压的乘积的差值，其公式表示如下：
其中M表示dq轴电压电流之积的和，N表示dq轴电压电流之积的差，Ud、Uq、Id和Iq分别表示dq轴定子电压和电流，Is表示电流幅值，γ表示电流角。
6.根据权利要求4所述一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法，其特征在于，所述利用最小二乘法拟合确定电流角情况下不同转速的各组dq轴电压电流之积的和与差，得到确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差跟转速的关系这一步骤，其具体包括：
利用基于多项式的分段函数构建关系模型；
将确定电流角情况下不同转速的各组dq轴电压电流之积的和与差代入关系模型中，利用最小二乘法求得分段函数的多项式系数；
基于分段函数的多项式系数，得到确定电流角情况下dq轴电压电流之积的和与差跟转速的关系。
7.根据权利要求1所述一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法，其特征在于，所述基于在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差对考虑温度的永磁同步电机电压模型进行变换计算，得到磁链温度和绕组温度这一步骤，其具体包括：
结合考虑温度的永磁同步电机电压模型对dq轴电压电流之积的和与差进行参数替换，得到考虑温度的dq轴电压电流之积的和与差的关系方程；
将在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差代入考虑温度的dq轴电压电流之积的和与差的关系方程进行差值计算，得到在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差的差值与电阻和磁链的关系方程；
结合在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差的差值与电阻和磁链的关系方程和考虑温度的永磁同步电机电压模型，得到绕组温度和磁链温度。
8.根据权利要求7所述一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法，其特征在于，所述在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差的差值与电阻和磁链的关系方程，其公式表示如下：
其中Mt和Nt表示在线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差，M0和N0表示离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差，γt表示确定的电流角，It表示确定电流幅值，ωt表示确定转速，R表示在线数据下的绕组电阻值，λ表示在线数据下的永磁磁链值，R0表示离线数据下的绕组电阻值，λ0表示离线数据下的永磁磁链值，ΔR表示在线数据下和离线数据下的绕组电阻差值，Δλ表示在线数据下和离线数据下的永磁磁链差值。
9.根据权利要求7所述一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计方法，其特征在于，所述绕组温度和磁链温度，其公式表示如下：
其中TM和TW分别表示磁链温度和绕组温度，ΔTM和ΔTW表示在线状态相较于离线状态的磁链温度差值和绕组温度差值，T0表示离线状态下的磁链温度和绕组温度，ΔR表示在线数据下和离线数据下的绕组电阻差值，Δλ表示在线数据下和离线数据下的永磁磁链差值，R0表示温度T0时的绕组电阻值，λ0表示温度T0时的永磁磁链值，α和β分别表示铜和磁铁的热系数。
10.一种基于离线数据的永磁同步电机温度估计系统，其特征在于，包括：
模型构建模块，用于构建考虑温度的永磁同步电机电压模型；
离线数据获取模块，用于在预设条件下采集多组离线数据，得到多组电流电压测量值；
离线数据计算模块，用于根据多组电流电压测量值计算每组数据的dq轴电压电流之积的和与差，得到离线数据测量信息；
关系拟合模块，基于离线数据测量信息，拟合dq轴电压电流之积的和与差与电流角、电流幅值和转速的关系，并对电流角、电流幅值和转速进行限定，得到离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差；
在线数据获取模块，用于采集限定条件的在线数据并计算此时dq轴电压电流之积的和与差，得到在线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差；
温度估计模块，基于在线数据下和离线数据下限定条件的dq轴电压电流之积的和与差对考虑温度的永磁同步电机电压模型进行变换计算，得到磁链温度和绕组温度。
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