[发明专利]风扇转速预测调控方法、装置、计算机设备和存储介质

权利要求书

1.一种风扇转速预测调控方法，用以控制服务器的风扇转速，其特征在于，包括：

将服务器硬件部件的温度作为输入变量，经过参考轨迹求取k时刻的参考输出y_r(k+i)，风扇获取k时刻的控制输入u(k)并输出转速y(k)；

获取k时刻的控制输入u(k)并通过预测模型求取模型输出y_M(k+i)；

通过闭环反馈校正利用风扇的输出转速y(k)对预测模型预测输出y_M(k+i)进行反馈矫正，反馈矫正后得到预测输出y_p(k+i)；

通过滚动优化补偿预测输出y_p(k+i)，计算出最优控制输入u(k)；

风扇获取k时刻的最优控制输入u(k)并调节输出转速y(k)。

2.根据权利要求1所述的风扇转速预测调控方法，其特征在于，所述将服务器硬件部件的温度作为输入变量，经过参考轨迹求取k时刻的参考输出y_r(k+i)步骤包括：

由在k时刻实际输出y(k)出发且向设定值y_sp建立光滑过度的一条参考轨迹，该参考轨迹对应期望输出；

在k时刻的参考轨迹由未来时刻的值y_r(k+i)表示为：

y_r(k+i)＝(1-αⁱ)y_sp+αⁱy(k)；

其中，y_r(k+i)为参考输出；αⁱ为柔化系数，且0αⁱ1，1≤i≤p。

3.根据权利要求2所述的风扇转速预测调控方法，其特征在于，柔化系数α＝exp(-it/T)；其中，t为采样周期，T为参考轨迹的时间常数。

4.根据权利要求3所述的风扇转速预测调控方法，其特征在于，所述获取k时刻的控制输入u(k)并通过预测模型求取模型输出y_M(k+i)步骤包括：

获取服务器硬件部件的温度对应的控制输入u(k+i-j)以及单位脉冲响应的采样值g1,g2,g3…gn，利用离散卷积公式计算获得模型输出y_M(k+i)；

所述离散卷积公式为：

其中，y_M(k+i)表示系统的模型预测输出；u(k+i-j)表示系统的控制输入；G＝{g₁,g₂,…g_n}表示系统的模型向量，1≤j≤n。

5.根据权利要求4所述的风扇转速预测调控方法，其特征在于，所述通过闭环反馈校正利用风扇的输出转速y(k)对预测模型预测输出y_M(k+i)进行反馈矫正，反馈矫正后得到预测输出y_p(k+i)步骤包括：

在k时刻的闭环预测输出记为y_P(k)＝yM(k)+h*e(k)；

其中，y_P(k)＝[y_P(k+1)，...，y_P(k+P)]^T；

h＝[h₁，...，h_P]^T，h为反馈系数矩阵；

6.根据权利要求5所述的风扇转速预测调控方法，其特征在于，通过滚动优化补偿预测输出y_p(k+i)，计算出最优控制输入u(k+i)的公式包括：

其中，P为优化时域；M为控制时域，M＜P；q_i为输出跟踪加权系数；r_j为输入加权系数；y_p(k+i)为预测输出；minJ(k)为计算公式取最小值。