本公開涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法及裝置。
背景技術(shù):
在當(dāng)今大數(shù)據(jù)潮流的背景下,需要采用高密度的服務(wù)器來滿足日益增長的運(yùn)算需求、數(shù)據(jù)交換需求等。服務(wù)器(例如刀箱服務(wù)器)是融合了管理、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲和電源的功能強(qiáng)大的基礎(chǔ)架構(gòu)平臺,這種融合架構(gòu)對于新一代數(shù)據(jù)中心的集成和優(yōu)化具有重大作用。而刀箱服務(wù)器中的大量元器件成為龐大的散熱源,而且相對封閉的腔體使得這些熱量堆積更快,如何利用風(fēng)扇調(diào)速使這些元器件高效的散熱成為不可避免的問題。
在相關(guān)技術(shù)中,通常采用傳統(tǒng)的線性方式或pid(比例、積分、微分控制)方式來調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。當(dāng)溫度增幅加大時(shí),會使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速猛然加快,導(dǎo)致風(fēng)扇的噪聲增大、使用壽命減少以及瞬時(shí)功耗損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本公開提出了一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法及裝置,能夠在合理的功耗水平下實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的平滑調(diào)節(jié),降低功耗并減小噪聲污染。
根據(jù)本公開的一方面,提供了一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法,所述方法包括:
根據(jù)設(shè)備的工作模塊的溫度測量值,獲取所述工作模塊的溫度偏差值以及溫度偏差值的差值;
根據(jù)所述溫度偏差值以及所述差值,確定所述工作模塊的增量輸出值;
根據(jù)所述增量輸出值,確定所述工作模塊對應(yīng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,
其中,確定所述工作模塊的增量輸出值,包括:
根據(jù)所述差值判斷溫度變化速率是否超出第一變速閾值;
在所述溫度變化速率大于或等于第一變速閾值時(shí),根據(jù)初始風(fēng)扇增量值和微分項(xiàng)參數(shù)確定所述工作模塊的增量輸出值;
在所述溫度變化速率小于第一變速閾值時(shí),根據(jù)初始風(fēng)扇增量值確定所述工作模塊的增量輸出值,
其中,所述初始風(fēng)扇增量值是根據(jù)所述溫度偏差值、積分系數(shù)、所述差值以及比例系數(shù)確定的,所述微分項(xiàng)參數(shù)包括所述差值的差值和微分系數(shù)。
根據(jù)本公開的另一方面,提供了一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置,所述裝置包括:
差值獲取模塊,用于根據(jù)設(shè)備的工作模塊的溫度測量值,獲取所述工作模塊的溫度偏差值以及溫度偏差值的差值;
輸出值確定模塊,用于根據(jù)所述溫度偏差值以及所述差值,確定所述工作模塊的增量輸出值;
第一轉(zhuǎn)速確定模塊,用于根據(jù)所述增量輸出值,確定所述工作模塊對應(yīng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,
其中,所述輸出值確定模塊包括:
變速判斷子模塊,用于根據(jù)所述差值判斷溫度變化速率是否超出第一變速閾值;
第一轉(zhuǎn)速確定子模塊,用于在所述溫度變化速率大于或等于第一變速閾值時(shí),根據(jù)初始風(fēng)扇增量值和微分項(xiàng)參數(shù)確定所述工作模塊的增量輸出值;
第二轉(zhuǎn)速確定子模塊,用于在所述溫度變化速率小于第一變速閾值時(shí),根據(jù)初始風(fēng)扇增量值確定所述工作模塊的增量輸出值,
其中,所述初始風(fēng)扇增量值是根據(jù)所述溫度偏差值、積分系數(shù)、所述差值以及比例系數(shù)確定的,所述微分項(xiàng)參數(shù)包括所述差值的差值和微分系數(shù)。
根據(jù)本公開的另一方面,提供了一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置,其特征在于,包括:處理器;用于存儲處理器可執(zhí)行指令的存儲器;其中,所述處理器被配置為執(zhí)行上述方法。
根據(jù)本公開實(shí)施例的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法及裝置,能夠基于溫度測量值獲取溫度偏差值及其差值,在溫度變化速率較小時(shí)根據(jù)初始風(fēng)扇增量值確定增量輸出值,并在溫度變化速率較大時(shí)引入微分項(xiàng)參數(shù)確定增量輸出值,進(jìn)而確定風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,從而在合理的功耗水平下實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的平滑調(diào)節(jié),降低功耗并減小噪聲污染。
根據(jù)下面參考附圖對示例性實(shí)施例的詳細(xì)說明,本公開的其它特征及方面將變得清楚。
附圖說明
包含在說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖與說明書一起示出了本公開的示例性實(shí)施例、特征和方面,并且用于解釋本公開的原理。
圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的流程圖。
圖2是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的步驟12的流程圖。
圖3是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的轉(zhuǎn)速曲線的示意圖。
圖4是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的轉(zhuǎn)速曲線的示意圖。
圖5是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的步驟s11的流程圖。
圖6是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的步驟s12的流程圖。
圖7是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的微分項(xiàng)系數(shù)的示意圖。
圖8是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的流程圖。
圖9是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變化的示意圖。
圖10是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置的框圖。
圖11是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置的框圖。
圖12是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置的框圖。
具體實(shí)施方式
以下將參考附圖詳細(xì)說明本公開的各種示例性實(shí)施例、特征和方面。附圖中相同的附圖標(biāo)記表示功能相同或相似的元件。盡管在附圖中示出了實(shí)施例的各種方面,但是除非特別指出,不必按比例繪制附圖。
在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實(shí)施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實(shí)施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實(shí)施例。
另外,為了更好的說明本公開,在下文的具體實(shí)施方式中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,沒有某些具體細(xì)節(jié),本公開同樣可以實(shí)施。在一些實(shí)例中,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法、手段、元件和電路未作詳細(xì)描述,以便于凸顯本公開的主旨。
實(shí)施例1
圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的流程圖。該方法可應(yīng)用于服務(wù)器(例如刀箱服務(wù)器)或其他需要散熱的設(shè)備中。如圖1所示,根據(jù)本公開實(shí)施例的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法包括:
步驟s11,根據(jù)設(shè)備的工作模塊的溫度測量值,獲取工作模塊的溫度偏差值以及溫度偏差值的差值;
步驟s12,根據(jù)所述溫度偏差值以及上述差值,確定所述工作模塊的增量輸出值;
步驟s13,根據(jù)上述增量輸出值,確定所述工作模塊對應(yīng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
圖2是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的步驟12的流程圖。如圖2所示,步驟12包括:
步驟121,根據(jù)所述差值判斷溫度變化速率是否超出第一變速閾值;
步驟122,在所述溫度變化速率大于或等于第一變速閾值時(shí),根據(jù)初始風(fēng)扇增量值和微分項(xiàng)參數(shù)確定所述工作模塊的增量輸出值;
步驟123,在所述溫度變化速率小于第一變速閾值時(shí),根據(jù)初始風(fēng)扇增量值確定所述工作模塊的增量輸出值,
其中,初始風(fēng)扇增量值是根據(jù)所述溫度偏差值、積分系數(shù)、所述差值以及比例系數(shù)確定的,所述微分項(xiàng)參數(shù)包括所述差值的差值和微分系數(shù)。
根據(jù)本公開的實(shí)施例,能夠基于溫度測量值獲取溫度偏差值及其差值,在溫度變化速率較小時(shí)根據(jù)初始風(fēng)扇增量值確定增量輸出值,并在溫度變化速率較大時(shí)引入微分項(xiàng)參數(shù)確定增量輸出值,進(jìn)而確定風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,從而在合理的功耗水平下實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的平滑調(diào)節(jié),降低功耗并減小噪聲污染。
舉例來說,圖3和圖4分別是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的轉(zhuǎn)速曲線的示意圖,其中,橫軸為溫度,縱軸為風(fēng)扇轉(zhuǎn)速相對于最高轉(zhuǎn)速的百分比。如圖3所示,在相關(guān)技術(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速線性調(diào)節(jié)方法中,在溫度c1前,溫度較低,不需要轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),因此采用穩(wěn)定轉(zhuǎn)速百分比s1已達(dá)到散熱目的;當(dāng)溫度超過c1時(shí),隨著溫度的升高,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速線性增加;當(dāng)溫度超過c2時(shí),溫度已處于高位,此時(shí)需要風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn),因而此時(shí)轉(zhuǎn)速百分比為100%。
如圖4所示,在相關(guān)技術(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速線性調(diào)節(jié)方法中,與圖3中相似,在溫度c1前,由于溫度較低,不需要轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),因此采用穩(wěn)定轉(zhuǎn)速百分比s1,已達(dá)到散熱目的;當(dāng)溫度超過c1時(shí),隨著溫度的升高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速線性增加,增加速率為k1,在溫度達(dá)到c3時(shí),轉(zhuǎn)速百分比達(dá)到s2;當(dāng)溫度超過c3時(shí),隨著溫度的升高,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速線性增加,速度更快,增加速率為k2(k2>k1);當(dāng)溫度超過c4時(shí),溫度已處于高位,此時(shí)需要風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn),因而此時(shí)轉(zhuǎn)速百分比為100%。在相關(guān)技術(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法中,線性調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速往往會高于實(shí)際需要的轉(zhuǎn)速,因而功耗會超出一部分;而且在一些瞬時(shí)調(diào)節(jié)過程中,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速會猛然增加,隨之而來的則是刺耳的噪聲以及部分功耗的損失。
在相關(guān)技術(shù)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法中,可以采用增量式pid算法調(diào)節(jié)風(fēng)扇速度,通過傳感器獲取溫感數(shù)據(jù),然后通過計(jì)算得到最近三次溫度采樣周期得到的偏差值,再代入比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù),得到下一個(gè)周期的調(diào)節(jié)量,如此周期循環(huán)下去用以調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。然而,在采用該調(diào)節(jié)方法時(shí),在風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過程中不夠平滑,噪聲污染也不可避免。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在根據(jù)本公開的實(shí)施例的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法中,每間隔采樣周期t,設(shè)備(例如刀箱服務(wù)器)中的管理模塊可以通過工作模塊(例如cpu、內(nèi)存、硬盤、風(fēng)扇等)中的溫度傳感器采集溫度值,從而獲得工作模塊的溫度測量值。根據(jù)工作模塊的溫度測量值,可以獲得溫度測量值與溫度門限值(溫度基準(zhǔn)值)之間的溫度偏差值。其中,溫度門限值(溫度基準(zhǔn)值)為預(yù)先設(shè)定的溫度閾值,可以根據(jù)系統(tǒng)情況進(jìn)行設(shè)定,不同的工作模塊的溫度門限值可以相同或不同,本公開對此不作限定。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,根據(jù)工作模塊在當(dāng)前時(shí)刻以及當(dāng)前時(shí)刻之前的多個(gè)時(shí)刻(每個(gè)時(shí)刻之間的時(shí)間間隔為采樣周期t)的溫度偏差值,可以獲得溫度偏差值的差值δek,k表示采樣次數(shù)。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,根據(jù)工作模塊的溫度偏差值以及溫度偏差值的差值,可以獲得工作模塊的增量輸出值δuk。
舉例來說,可以通過比例系數(shù)kp、積分系數(shù)ki和/或微分系數(shù)kd分別結(jié)合溫度偏差值及其差值來確定工作模塊的增量輸出值δuk。其中,比例系數(shù)kp、積分系數(shù)ki和微分系數(shù)kd在設(shè)備(工作模塊)的風(fēng)扇調(diào)速中有以下作用:增大比例系數(shù)kp,會使調(diào)速動作更加靈敏,調(diào)速過程加快,當(dāng)比例系數(shù)kp偏大時(shí),會使調(diào)速動作出現(xiàn)較大的超調(diào),調(diào)速過程中震蕩次數(shù)增加,調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性減弱,當(dāng)比例系數(shù)kp偏小時(shí),會使調(diào)速動作趨于緩慢;當(dāng)積分系數(shù)ki偏大時(shí),積分項(xiàng)作用增強(qiáng),使得調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性減弱,但是會提高調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度,當(dāng)積分系數(shù)ki偏小時(shí),會減少調(diào)速動作的超調(diào),調(diào)速過程中的震蕩次數(shù)減小,調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定性增強(qiáng);微分系數(shù)kd大小合適時(shí),有利于調(diào)速系統(tǒng)對于溫度動態(tài)變化的瞬時(shí)響應(yīng),調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定性會增加??梢源虢?jīng)驗(yàn)值并采用極限法及試湊法計(jì)算出合理的比例系數(shù)kp、積分系數(shù)ki和微分系數(shù)kd,其具體取值可以根據(jù)不同的系統(tǒng)進(jìn)行確定,本公開對此不作限定。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,可以根據(jù)差值δek判斷溫度變化速率是否超出第一變速閾值。如果溫度變化速率小于第一變速閾值,則可以認(rèn)為工作模塊的溫度變化較慢,可以根據(jù)初始風(fēng)扇增量值確定增量輸出值δuk。初始風(fēng)扇增量值是根據(jù)所述溫度偏差值、積分系數(shù)、所述差值以及比例系數(shù)確定的,其中,溫度偏差值和積分系數(shù)可以構(gòu)成積分項(xiàng)參數(shù)(例如ki*ek,其中ki表示積分系數(shù),ek表示溫度偏差值),差值和比例系數(shù)可以構(gòu)成比例項(xiàng)參數(shù)(例如kp*δek,其中kp表示比例系數(shù)),這樣,初始風(fēng)扇增量值可以例如表示為kp*δek+ki*ek。通過這種方式,可以避免在溫度變化速率較小時(shí)引入微分項(xiàng)參數(shù)所導(dǎo)致的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過快。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,如果溫度變化速率大于或等于第一變速閾值,則可以認(rèn)為工作模塊的溫度變化較快,可以根據(jù)初始風(fēng)扇增量值和微分項(xiàng)參數(shù)確定增量輸出值δuk。其中,微分項(xiàng)參數(shù)可以包括差值的差值和微分系數(shù),例如,微分項(xiàng)參數(shù)可以表示為kd(δek-δek-1),其中kd表示微分系數(shù)。通過這種方式,可以在溫度變化速率較大時(shí)引入微分項(xiàng)參數(shù),從而快速調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速到所需要的轉(zhuǎn)速。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在獲取到工作模塊的增量輸出值的情況下,根據(jù)風(fēng)扇的初始轉(zhuǎn)速以及工作模塊的增量輸出值,可以獲取下一個(gè)周期(采樣周期t)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,進(jìn)而根據(jù)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速對風(fēng)扇進(jìn)行調(diào)節(jié),使得下一個(gè)周期內(nèi)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速符合該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的平滑調(diào)節(jié)。
圖5是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的步驟s11的流程圖。如圖5所示,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,步驟s11包括:
步驟s111,基于設(shè)備的工作模塊在第k個(gè)采樣時(shí)刻的溫度測量值、第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度測量值及第k-2個(gè)采樣時(shí)刻的溫度測量值,獲取第k個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值、第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值及第k-2個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值;
步驟s112,獲取第k個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值與第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值的差值,以及第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值與第k-2個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值的差值,
其中,k為采樣次數(shù),k>2。
舉例來說,可以獲取設(shè)備的工作模塊在第k個(gè)采樣時(shí)刻的溫度測量值、第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度測量值及第k-2個(gè)采樣時(shí)刻的溫度測量值,進(jìn)而求取各個(gè)溫度測量值與相對應(yīng)的溫度門限值之間的差,獲得第k個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值ek、第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值ek-1及第k-2個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值溫度偏差值ek-2。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,基于第k個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值ek、第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值ek-1及第k-2個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值溫度偏差值ek-2,可以獲得第k個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值與第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值的差值δek,以及第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值與第k-2個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值的差值δek-1。差值δek和δek-1可以表示為:
δek=ek-ek-1
δek-1=ek-1-ek-2(1)
圖6是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的步驟s12的流程圖。如圖6所示,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,步驟s121包括:
步驟s1211,在所述差值超出第一差值區(qū)間時(shí),判斷所述溫度變化速率超出第一變速閾值。
舉例來說,當(dāng)溫度偏差值的差值δek超出第一差值區(qū)間時(shí),即δek的值落入第一差值區(qū)間之外,可以認(rèn)為溫度變化較快,溫度變化速率超出第一變速閾值,可以引入微分項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行快速調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。其中,第一差值區(qū)間可以是預(yù)先設(shè)定的差值區(qū)間,可以根據(jù)系統(tǒng)的具體情況進(jìn)行設(shè)定,本公開對第一差值區(qū)間的具體范圍不做限定。
通過這種方式,可以通過差值來判斷溫度變化速率是否較大,使得判斷更為精確。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,可以在步驟11中采用如下公式獲取工作模塊的增量輸出值:
δuk=kp*δek+ki*ek+f(δek2)*kd(δek-δek-1)(2)
在公式(2)中,δuk表示第k個(gè)采樣時(shí)刻的增量輸出值,kp表示比例系數(shù),ki表示積分系數(shù),kd表示微分系數(shù),ek表示第k個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值,δek表示第k個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值與第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值的差值,δek-1表示第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值與第k-2個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值的差值,f(δek2)表示第k個(gè)采樣時(shí)刻的微分項(xiàng)系數(shù),
其中,在δek2小于第一閾值的情況下,微分項(xiàng)系數(shù)f(δek2)取值為0;
在δek2大于或等于第一閾值的情況下,微分項(xiàng)系數(shù)f(δek2)取值為1。
圖7是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的微分項(xiàng)系數(shù)的示意圖,其中橫軸為δek2,縱軸為微分項(xiàng)系數(shù)f(δek2)。
舉例來說,如圖7所示,在溫度偏差值的差值δek在第一差值區(qū)間內(nèi)時(shí),δek2小于第一閾值a,溫度變化較慢,則可以使得微分項(xiàng)系數(shù)f(δek2)取值為0,避免引入微分項(xiàng)參數(shù)(kd(δek-δek-1))所導(dǎo)致的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過快;在溫度偏差值的差值超出第一差值區(qū)間時(shí),δek2大于或等于第一閾值a,認(rèn)為溫度變化較快,則可以使得微分項(xiàng)系數(shù)f(δek2)取值為1,從而引入微分項(xiàng)參數(shù)(kd(δek-δek-1)),從而增強(qiáng)調(diào)速系統(tǒng)的快速調(diào)節(jié)能力。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,第一閾值a可以為用于表示溫度變化趨勢的閾值,與第一差值區(qū)間相對應(yīng)。例如,第一閾值a可以根據(jù)采樣周期t內(nèi)設(shè)備的整體溫度變化率c來計(jì)算:a=(n*c)^2,其中n為常數(shù)系數(shù),可以取正整數(shù),即溫度變化趨勢在整體溫度變化率c的n倍,平方是為了去除正負(fù)號影響。不同的設(shè)備可以具有不同的整體溫度變化率c,對于給定的設(shè)備,其整體溫度變化率c可以是常數(shù),例如c可以取值為1.5℃。本公開對整體溫度變化率c的具體取值以及第一閾值a的具體表示方式不作限制。
通過這種方式,可以在溫度變化較快時(shí)引入微分項(xiàng)參數(shù),根據(jù)初始風(fēng)扇增量值(kp*δek+ki*ek)和微分項(xiàng)參數(shù)(kd(δek-δek-1))獲取增量輸出值,實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的快速調(diào)節(jié)。
圖8是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的流程圖。如圖8所示,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,工作模塊可以為多個(gè),所述方法還包括:
步驟s14,將多個(gè)工作模塊的增量輸出值的平均值或最大值確定為所述設(shè)備的整體增量輸出值;
步驟s15,根據(jù)所述整體增量輸出值,確定所述設(shè)備對應(yīng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
舉例來說,設(shè)備的工作模塊可以為多個(gè),例如,設(shè)備可以包括cpu、內(nèi)存、硬盤等多個(gè)工作模塊,不同的工作模塊可以具有不同的增量輸出值δuk。可以根據(jù)增量輸出值δuk獲取設(shè)備的整體增量輸出值
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,可以將多個(gè)工作模塊的增量輸出值的平均值確定為設(shè)備的整體增量輸出值,這樣可以使得整體增量輸出值能夠代表設(shè)備的整體溫度變化趨勢,使得風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的計(jì)算更為準(zhǔn)確,能夠精確地調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,可以將多個(gè)工作模塊的增量輸出值的最大值確定為設(shè)備的整體增量輸出值,這樣可以使得整體增量輸出值能夠代表設(shè)備的最大溫度變化趨勢,使得對風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)能夠有效地控制設(shè)備的溫度變化,避免部分區(qū)域溫度過高所導(dǎo)致的部件損壞。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,可以采用如下公式(3)獲取設(shè)備對應(yīng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速:
在公式(3)中,sk可以表示第k個(gè)采樣時(shí)刻至第k+1個(gè)采樣時(shí)刻期間設(shè)備對應(yīng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,s0表示設(shè)備對應(yīng)的初始風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,
舉例來說,設(shè)備開機(jī)后可以具有初始風(fēng)扇轉(zhuǎn)速s0,該初始風(fēng)扇轉(zhuǎn)速s0可以表示為:
s0=smax*(pb/pf)(4)
其中,smax表示風(fēng)扇最大轉(zhuǎn)速,pb表示設(shè)備的各個(gè)工作模塊(計(jì)算節(jié)點(diǎn))平均功率之和,pf表示設(shè)備的各個(gè)工作模塊(計(jì)算節(jié)點(diǎn))區(qū)域散熱的風(fēng)扇最大功率之和。對于給定的設(shè)備,公式(4)中的各個(gè)參數(shù)可以為常數(shù)。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,比例常數(shù)m用于放大所述整體增量輸出值
通過這種方式,可以平滑地調(diào)節(jié)設(shè)備對應(yīng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,降低功耗并減小噪聲污染。
圖9是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變化的示意圖,其中,橫軸為溫度偏差值,縱軸為風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。如圖9所示,在設(shè)備(例如刀箱服務(wù)器)開啟后,在初始轉(zhuǎn)速s0運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后轉(zhuǎn)速會降低一部分,而后隨著溫度不斷上升,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不斷增加;當(dāng)溫度偏差值達(dá)到一個(gè)合理值之后,風(fēng)扇轉(zhuǎn)速達(dá)到最大smax,加快散熱速度,減少溫度過高對各個(gè)部件的影響。
根據(jù)本公開的實(shí)施例的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法,能夠通過不斷代入溫度采樣周期得到的偏差值,計(jì)算出設(shè)備(例如刀箱服務(wù)器)風(fēng)扇應(yīng)調(diào)整的速度,從而使設(shè)備的溫度處在設(shè)定的范圍內(nèi)。設(shè)備開機(jī)后,風(fēng)扇以一恒定轉(zhuǎn)速s0轉(zhuǎn)動,在數(shù)個(gè)溫度采樣周期t后獲取了刀箱內(nèi)各個(gè)模塊的溫度偏差值,并計(jì)算各周期之間偏差值的差值,代入改進(jìn)后的公式(2)中得出增量輸出值δuk。其中,偏差值的差值用于判斷相鄰周期溫度的變化趨勢,當(dāng)溫度變化過快時(shí),將微分項(xiàng)代入增量輸出值δuk,加快風(fēng)扇調(diào)速響應(yīng)速度;相應(yīng)地,當(dāng)溫度變化緩慢時(shí),可以只使用比例項(xiàng)和積分項(xiàng)調(diào)節(jié)增量輸出值δuk,提高風(fēng)扇調(diào)速的抗干擾能力。
根據(jù)本公開的實(shí)施例的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方法,在設(shè)備的風(fēng)扇調(diào)速過程中,通過各個(gè)環(huán)節(jié)計(jì)算得出的轉(zhuǎn)速更接近實(shí)際所需,能夠有效降低功耗,減少能源消耗;并且,在瞬時(shí)風(fēng)扇調(diào)速時(shí)有效降低轉(zhuǎn)速階躍增加情況,速度調(diào)節(jié)更加平滑,能夠有效降低噪聲,同時(shí)風(fēng)扇模塊損耗將降到合理水平。
實(shí)施例2
圖10是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置的框圖。如圖10所示,該風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置包括:差值獲取模塊71,輸出值確定模塊72以及第一轉(zhuǎn)速確定模塊73。
差值獲取模塊71,用于根據(jù)設(shè)備的工作模塊的溫度測量值,獲取所述工作模塊的溫度偏差值以及溫度偏差值的差值;
輸出值確定模塊72,用于根據(jù)所述溫度偏差值以及所述差值,確定所述工作模塊的增量輸出值;
第一轉(zhuǎn)速確定模塊73,用于根據(jù)所述增量輸出值,確定所述工作模塊對應(yīng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
圖11是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置的框圖。如圖11所示,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述輸出值確定模塊72包括:
變速判斷子模塊721,用于根據(jù)所述差值判斷溫度變化速率是否超出第一變速閾值;
第一轉(zhuǎn)速確定子模塊722,用于在所述溫度變化速率大于或等于第一變速閾值時(shí),根據(jù)初始風(fēng)扇增量值和微分項(xiàng)參數(shù)確定所述工作模塊的增量輸出值;
第二轉(zhuǎn)速確定子模塊723,用于在所述溫度變化速率小于第一變速閾值時(shí),根據(jù)初始風(fēng)扇增量值確定所述工作模塊的增量輸出值,
其中,初始風(fēng)扇增量值是根據(jù)所述溫度偏差值、積分系數(shù)、所述差值以及比例系數(shù)確定的,所述微分項(xiàng)參數(shù)包括所述差值的差值和微分系數(shù)。
如圖11所示,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述變速判斷子模塊721包括:
差值判斷子模塊7211,用于在所述差值超出第一差值區(qū)間時(shí),判斷所述溫度變化速率超出第一變速閾值。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,采用如下公式確定所述工作模塊的增量輸出值:
δuk=kp*δek+ki*ek+f(δek2)*kd(δek-δek-1)
其中,δuk表示第k個(gè)采樣時(shí)刻的增量輸出值,kp表示比例系數(shù),ki表示積分系數(shù),kd表示微分系數(shù),ek表示第k個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值,δek表示第k個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值與第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值的差值,δek-1表示第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值與第k-2個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值的差值,f(δek2)表示第k個(gè)采樣時(shí)刻的微分項(xiàng)系數(shù),
其中,在δek2小于第一閾值的情況下,微分項(xiàng)系數(shù)f(δek2)取值為0;
在δek2大于或等于第一閾值的情況下,微分項(xiàng)系數(shù)f(δek2)取值為1。
如圖11所示,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述工作模塊為多個(gè),所述裝置還包括:
整體輸入值確定模塊74,用于將多個(gè)工作模塊的增量輸出值的平均值或最大值確定為所述設(shè)備的整體增量輸出值;
第二轉(zhuǎn)速確定模塊75,用于根據(jù)所述整體增量輸出值,確定所述設(shè)備對應(yīng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,采用如下公式確定所述設(shè)備對應(yīng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速:
其中,sk表示第k個(gè)采樣時(shí)刻至第k+1個(gè)采樣時(shí)刻期間所述設(shè)備對應(yīng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,s0表示所述設(shè)備對應(yīng)的初始風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,
如圖11所示,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述差值獲取模塊71包括:
偏差值獲取子模塊711,用于基于所述工作模塊在第k個(gè)采樣時(shí)刻的溫度測量值、第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度測量值及第k-2個(gè)采樣時(shí)刻的溫度測量值,獲取第k個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值、第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值及第k-2個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值;
差值獲取子模塊712,用于獲取第k個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值與第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值的差值,以及第k-1個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值與第k-2個(gè)采樣時(shí)刻的溫度偏差值的差值,
其中,k為采樣次數(shù),k>2。
根據(jù)本公開的實(shí)施例,能夠基于溫度測量值獲取溫度偏差值及其差值,在溫度變化速率較小時(shí)根據(jù)初始風(fēng)扇增量值確定增量輸出值,并在溫度變化速率較大時(shí)引入微分項(xiàng)參數(shù)確定增量輸出值,進(jìn)而確定風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,從而在合理的功耗水平下實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的平滑調(diào)節(jié),降低功耗并減小噪聲污染。
實(shí)施例3
圖12是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置1900的框圖。例如,裝置1900可以被提供為一服務(wù)器。參照圖12,裝置1900包括處理組件1922,其進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)處理器,以及由存儲器1932所代表的存儲器資源,用于存儲可由處理組件1922的執(zhí)行的指令,例如應(yīng)用程序。存儲器1932中存儲的應(yīng)用程序可以包括一個(gè)或一個(gè)以上的每一個(gè)對應(yīng)于一組指令的模塊。此外,處理組件1922被配置為執(zhí)行指令,以執(zhí)行上述方法。
裝置1900還可以包括一個(gè)電源組件1926被配置為執(zhí)行裝置1900的電源管理,一個(gè)有線或無線網(wǎng)絡(luò)接口1950被配置為將裝置1900連接到網(wǎng)絡(luò),和一個(gè)輸入輸出(i/o)接口1958。裝置1900可以操作基于存儲在存儲器1932的操作系統(tǒng),例如windowsservertm,macosxtm,unixtm,linuxtm,freebsdtm或類似。
在示例性實(shí)施例中,還提供了一種包括指令的非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì),例如包括指令的存儲器1932,上述指令可由裝置1900的處理組件1922執(zhí)行以完成上述方法。
本公開可以是系統(tǒng)、方法和/或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì),其上載有用于使處理器實(shí)現(xiàn)本公開的各個(gè)方面的計(jì)算機(jī)可讀程序指令。
計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以是可以保持和存儲由指令執(zhí)行設(shè)備使用的指令的有形設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)例如可以是――但不限于――電存儲設(shè)備、磁存儲設(shè)備、光存儲設(shè)備、電磁存儲設(shè)備、半導(dǎo)體存儲設(shè)備或者上述的任意合適的組合。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的更具體的例子(非窮舉的列表)包括:便攜式計(jì)算機(jī)盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦式可編程只讀存儲器(eprom或閃存)、靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(sram)、便攜式壓縮盤只讀存儲器(cd-rom)、數(shù)字多功能盤(dvd)、記憶棒、軟盤、機(jī)械編碼設(shè)備、例如其上存儲有指令的打孔卡或凹槽內(nèi)凸起結(jié)構(gòu)、以及上述的任意合適的組合。這里所使用的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)不被解釋為瞬時(shí)信號本身,諸如無線電波或者其他自由傳播的電磁波、通過波導(dǎo)或其他傳輸媒介傳播的電磁波(例如,通過光纖電纜的光脈沖)、或者通過電線傳輸?shù)碾娦盘枴?/p>
這里所描述的計(jì)算機(jī)可讀程序指令可以從計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)下載到各個(gè)計(jì)算/處理設(shè)備,或者通過網(wǎng)絡(luò)、例如因特網(wǎng)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和/或無線網(wǎng)下載到外部計(jì)算機(jī)或外部存儲設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)可以包括銅傳輸電纜、光纖傳輸、無線傳輸、路由器、防火墻、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)計(jì)算機(jī)和/或邊緣服務(wù)器。每個(gè)計(jì)算/處理設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)適配卡或者網(wǎng)絡(luò)接口從網(wǎng)絡(luò)接收計(jì)算機(jī)可讀程序指令,并轉(zhuǎn)發(fā)該計(jì)算機(jī)可讀程序指令,以供存儲在各個(gè)計(jì)算/處理設(shè)備中的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中。
用于執(zhí)行本公開操作的計(jì)算機(jī)程序指令可以是匯編指令、指令集架構(gòu)(isa)指令、機(jī)器指令、機(jī)器相關(guān)指令、微代碼、固件指令、狀態(tài)設(shè)置數(shù)據(jù)、或者以一種或多種編程語言的任意組合編寫的源代碼或目標(biāo)代碼,所述編程語言包括面向?qū)ο蟮木幊陶Z言—諸如smalltalk、c++等,以及常規(guī)的過程式編程語言—諸如“c”語言或類似的編程語言。計(jì)算機(jī)可讀程序指令可以完全地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、部分地在用戶計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、作為一個(gè)獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計(jì)算機(jī)上部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、或者完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在涉及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的情形中,遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過任意種類的網(wǎng)絡(luò)—包括局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan)—連接到用戶計(jì)算機(jī),或者,可以連接到外部計(jì)算機(jī)(例如利用因特網(wǎng)服務(wù)提供商來通過因特網(wǎng)連接)。在一些實(shí)施例中,通過利用計(jì)算機(jī)可讀程序指令的狀態(tài)信息來個(gè)性化定制電子電路,例如可編程邏輯電路、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)或可編程邏輯陣列(pla),該電子電路可以執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀程序指令,從而實(shí)現(xiàn)本公開的各個(gè)方面。
這里參照根據(jù)本公開實(shí)施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或框圖描述了本公開的各個(gè)方面。應(yīng)當(dāng)理解,流程圖和/或框圖的每個(gè)方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合,都可以由計(jì)算機(jī)可讀程序指令實(shí)現(xiàn)。
這些計(jì)算機(jī)可讀程序指令可以提供給通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器,從而生產(chǎn)出一種機(jī)器,使得這些指令在通過計(jì)算機(jī)或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器執(zhí)行時(shí),產(chǎn)生了實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的一個(gè)或多個(gè)方框中規(guī)定的功能/動作的裝置。也可以把這些計(jì)算機(jī)可讀程序指令存儲在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中,這些指令使得計(jì)算機(jī)、可編程數(shù)據(jù)處理裝置和/或其他設(shè)備以特定方式工作,從而,存儲有指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)則包括一個(gè)制造品,其包括實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的一個(gè)或多個(gè)方框中規(guī)定的功能/動作的各個(gè)方面的指令。
也可以把計(jì)算機(jī)可讀程序指令加載到計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設(shè)備上,使得在計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其它設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟,以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的過程,從而使得在計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設(shè)備上執(zhí)行的指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或框圖中的一個(gè)或多個(gè)方框中規(guī)定的功能/動作。
附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本公開的多個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上,流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段或指令的一部分,所述模塊、程序段或指令的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)中,方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如,兩個(gè)連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行,它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行,這依所涉及的功能而定。也要注意的是,框圖和/或流程圖中的每個(gè)方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合,可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)現(xiàn)。
以上已經(jīng)描述了本公開的各實(shí)施例,上述說明是示例性的,并非窮盡性的,并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術(shù)語的選擇,旨在最好地解釋各實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌鲋械募夹g(shù)的技術(shù)改進(jìn),或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各實(shí)施例。