[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

说明书

本申请涉及一种风扇转速预测调控方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：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)；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，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)。本申请能够控制系统中的风扇转速，再加上未来的各个部件的温度作为输入变量，预测未来的风扇转速，这样通过该种算法直接预测到对应的实际运行速度。

技术领域

本申请涉及服务器的风扇调控技术领域，特别是涉及一种风扇转速预测调控方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

服务器的风扇调控是根据部件的实际运行状态，采用模型预测算法来控制系统内的风扇转速。传统的控制策略主要是线性控制或者是PID(比例积分与微分)调控，线性控制会导致转速偏高，以及测试验证费时费力，PID方式会存在风扇转速过冲从而导致温度较低或者超温的风险，这种过冲会增加系统散热风险，增加系统风扇功耗进而拉升整机功耗。目前实际运行中采用的PID调控方式，前期设计人员需要针对每款机器进行不同参数的设定验证，这样就会占有一定的人力，而且受项目时间影响，不可能历尽所有参数，所以设置的各个参数不一定是该项目最优参数，就会存在一定的散热风险。

随着云计算、大数据等新型技术的发展，对数据存储的带宽和容量要求越来越高，处理器的运算速度与运算量也越来越大，导致内存、硬盘等各个元器件的温度也不断飙升，电子器件的散热成为目前一个相当灼手的问题，而且现在社会对功耗的要求也越来越低，节能是目前的一个主流趋势。如何能有效的降低各个电子元器件的温度过高而且降低风扇墙的功耗，而且满足整机的功耗最优已是一个急需解决的技术问题。现在的是采用线性或者PID调控。第一种方式费时费力耗电，第二种方式存在风扇以及部件温度存在过冲的风险这样就会导致整体转速提升，拉升整机功耗。这样就会造成电的损耗，降低系统的PUE(电源使用效率)值，提高运营成本。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种风扇转速预测调控方法、装置、计算机设备和存储介质，能够解决目前服务器风扇降温采用线性或者PID调控的方式造成费时费力耗电，存在风扇以及部件温度存在过冲的风险这样就会导致整体转速提升，增加功耗的技术问题。

一方面，提供一种风扇转速预测调控方法，所述方法包括：

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)。

进一步的，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：