一種基于PID算法應(yīng)用于SmartRack機(jī)柜的風(fēng)扇調(diào)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及服務(wù)器的風(fēng)扇調(diào)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于PID算法應(yīng)用于SmartRack機(jī)柜的風(fēng)扇調(diào)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新型技術(shù)的發(fā)展，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的帶寬和容量要求越來越高，處理器的運(yùn)算速度與運(yùn)算量也越來越大，導(dǎo)致內(nèi)存、硬盤等各個(gè)元器件的溫度也不斷飆升，電子器件的散熱成為目前一個(gè)相當(dāng)灼手的問題，而且現(xiàn)在社會(huì)對(duì)功耗的要求也越來越低，節(jié)能是目前的一個(gè)主流趨勢(shì)。如何能有效的降低各個(gè)電子元器件的溫度過高而且降低風(fēng)扇墻的功耗成為急需解決的技術(shù)問題。傳統(tǒng)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制采用一種線性差值的調(diào)控方法。這個(gè)方法是:首先偵測(cè)幾個(gè)典型溫度點(diǎn)的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，當(dāng)實(shí)際溫度在兩個(gè)典型溫度點(diǎn)內(nèi)時(shí)，該溫度的轉(zhuǎn)速根據(jù)落在的兩個(gè)典型溫度點(diǎn)的轉(zhuǎn)速，采用線性差值的方法來計(jì)算相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，傳輸給R M C來控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。該方法的不足之處是風(fēng)扇轉(zhuǎn)速會(huì)高于實(shí)際轉(zhuǎn)速需求，而且會(huì)出現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速突然飆升，造成明顯的聲噪以及功耗損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于PID算法應(yīng)用于SmartRack機(jī)柜的風(fēng)扇調(diào)控方法。本方法基于一種先進(jìn)的PID算法來計(jì)算輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，通過這種算法計(jì)算出的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，既保證了各個(gè)元器件溫度在要求的閥值之內(nèi)，也降低了功耗、減小了噪音。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種基于PID算法應(yīng)用于Smart Rack機(jī)柜的風(fēng)扇調(diào)控方法，通過調(diào)整PID三個(gè)參數(shù)的值來調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的變化趨勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的高效調(diào)節(jié)，在不斷地優(yōu)化三個(gè)參數(shù)的過程中，用最終選出一組最優(yōu)的數(shù)來設(shè)定，這樣能夠使各電子器件在溫度發(fā)生超越閥值的變化時(shí)，風(fēng)扇能做出快速響應(yīng)，從而使他們的溫度的穩(wěn)定在安全值內(nèi)，減少元器件在高溫狀態(tài)下的運(yùn)行時(shí)間，從而減小對(duì)電子造成的損耗，延長(zhǎng)使用壽命。
[0005]PID調(diào)速中，P代表的是比例項(xiàng)，I代表的是積分項(xiàng)，D代表的是微分項(xiàng)；P值可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速快速的變化，I值可以減小穩(wěn)定誤差，D值能夠增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，預(yù)防轉(zhuǎn)速的突變，增強(qiáng)瞬態(tài)響應(yīng)。
[0006]在調(diào)節(jié)PI D這三個(gè)值時(shí)要遵循四象限原則:即以電子元器件溫度穩(wěn)定時(shí)間為橫坐標(biāo)，以電子元器件的溫度值為縱坐標(biāo)軸組成的坐標(biāo)系，當(dāng)落在第一象限內(nèi)時(shí)，通過調(diào)節(jié)PI值使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速增加，D值會(huì)使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低；當(dāng)落在第二象限時(shí)，通過P I這兩個(gè)參數(shù)使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低，D值來增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速;當(dāng)落在第三象限內(nèi)時(shí)，通過P I值降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，D值增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速;當(dāng)落在第四象限內(nèi)時(shí)，通過P ID這三個(gè)參數(shù)來增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
[0007]當(dāng)電子元器件溫度高于對(duì)應(yīng)的閥值時(shí)，通過PI兩個(gè)參數(shù)來增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，當(dāng)電子元器件的溫度低于設(shè)定的閥值時(shí)，通過P I這兩個(gè)參數(shù)值來降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，D值的特性是試圖扭轉(zhuǎn)電子元器件溫度的變化。即當(dāng)電子元器件的溫度增加時(shí)，D值試圖通增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速來降低溫度，當(dāng)溫度下降時(shí)，D值試圖降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速來增加溫度。
[0008]本發(fā)明的一種基于PID算法應(yīng)用于Smart Rack機(jī)柜的風(fēng)扇調(diào)控方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，所產(chǎn)生的有益效果是，本發(fā)明在系統(tǒng)易用性方面提出了靈活的配置機(jī)制，即用于不同的機(jī)型時(shí)整體的采集判斷程序不需要變動(dòng)，只需要在系統(tǒng)內(nèi)調(diào)節(jié)P I D這三個(gè)參數(shù)的設(shè)置值就可以使其適用于該機(jī)器，完成最優(yōu)化的風(fēng)扇調(diào)控。
【附圖說明】
[0009]圖1是PID調(diào)速拓?fù)鋱D；
圖2是溫度控制點(diǎn)說明；
圖3是風(fēng)扇調(diào)速邏輯控制流程圖；
圖4是設(shè)置P I D三個(gè)參數(shù)的四象限原則。
【具體實(shí)施方式】
[00?0]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種基于PID算法應(yīng)用于Smart Rack機(jī)柜的風(fēng)扇調(diào)控方法作以下詳細(xì)地說明。
[0011]一種基于P I D算法應(yīng)用于SmartRack的風(fēng)扇調(diào)控策略，如圖1所示通過BMC采集分析電子元器件的溫度，采用PID算法計(jì)算出各自相應(yīng)要輸出的PffM值，然后比較出這些PffM的最大值輸出給風(fēng)扇。其系統(tǒng)組成如圖1所示，(I)電子元器件的溫度傳感器讀取溫度；(2)通過PID算法計(jì)算各元器件的PffM值;(3)比較出最大值輸出調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
[0012]各個(gè)電子元?dú)饧臏囟瓤刂撇糠值恼{(diào)節(jié)變化以處理器(CHJ)為例說明，如圖2所示。每款處理器自身都有一個(gè)Tcontrol值，為了系統(tǒng)的安全性通常設(shè)置一個(gè)偏置值即圖中的Tcontro I off set來代替Tcontro I值，圍繞這個(gè)偏置值的上下范圍(即Pos_hyst、Neg_hyst)來調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，當(dāng)對(duì)應(yīng)值超過Pos_hyst值時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速升高，從而使CPU溫度降低；當(dāng)對(duì)應(yīng)值低于Neg_hyst時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低，從而使CPU溫度升高。具體的程序流程如圖3所示。當(dāng)CPU溫度落在Pos_hyst、Neg_hyst這兩個(gè)值范圍內(nèi)時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速維持不變。其他的電子元器件根據(jù)這個(gè)規(guī)范來完成各自的調(diào)節(jié)。
[0013]通過設(shè)置PI D這三個(gè)參數(shù)值來操控風(fēng)扇的變化速率以及趨勢(shì)，使轉(zhuǎn)速最終穩(wěn)定在需要的范圍內(nèi)，保證各個(gè)電子元器件工作在安全溫度狀態(tài)下。P I D這三個(gè)參數(shù)值得調(diào)試設(shè)定要遵循四象限原則:即以電子元器件溫度穩(wěn)定時(shí)間為橫坐標(biāo)，以電子元器件的溫度值為縱坐標(biāo)軸組成的坐標(biāo)系，當(dāng)落在第一象限內(nèi)時(shí)，通過調(diào)節(jié)P I值使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速增加，D值會(huì)使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低；當(dāng)落在第二象限時(shí)，通過P I這兩個(gè)參數(shù)使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低，D值來增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速；當(dāng)落在第三象限內(nèi)時(shí)，通過P I值降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，D值增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速;當(dāng)落在第四象限內(nèi)時(shí)，通過P ID這三個(gè)參數(shù)來增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。當(dāng)電子元器件溫度高于對(duì)應(yīng)的閥值時(shí)，通過P I兩個(gè)參數(shù)來增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，當(dāng)電子元器件的溫度低于設(shè)定的閥值時(shí)，通過P I這兩個(gè)參數(shù)值來降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，D值的特性是試圖扭轉(zhuǎn)電子元器件溫度的變化。即當(dāng)電子元器件的溫度增加時(shí)，D值試圖通增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速來降低溫度，當(dāng)溫度下降時(shí)，D值試圖降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速來增加溫度。
[0014]這樣通過不斷地采集以及實(shí)時(shí)的有效調(diào)節(jié)，最終是各個(gè)元器件的溫度維穩(wěn)在安全CJI
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于PID算法應(yīng)用于SmartRack機(jī)柜的風(fēng)扇調(diào)控方法，其特征在于通過調(diào)整P ID三個(gè)參數(shù)的值來調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的變化趨勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的高效調(diào)節(jié)，在不斷地優(yōu)化三個(gè)參數(shù)的過程中，用最終選出一組最優(yōu)的數(shù)來設(shè)定，這樣能夠使各電子器件在溫度發(fā)生超越閥值的變化時(shí)，風(fēng)扇能做出快速響應(yīng)，從而使他們的溫度的穩(wěn)定在安全值內(nèi)，減少元器件在高溫狀態(tài)下的運(yùn)行時(shí)間，從而減小對(duì)電子造成的損耗，延長(zhǎng)使用壽命。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PID算法應(yīng)用于SmartRack機(jī)柜的風(fēng)扇調(diào)控方法，其特征在于PID調(diào)速中，P代表的是比例項(xiàng)，I代表的是積分項(xiàng)，D代表的是微分項(xiàng)；P值可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速快速的變化，I值可以減小穩(wěn)定誤差，D值能夠增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，預(yù)防轉(zhuǎn)速的突變，增強(qiáng)瞬態(tài)響應(yīng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于PID算法應(yīng)用于SmartRack機(jī)柜的風(fēng)扇調(diào)控方法，其特征在于在調(diào)節(jié)P I D這三個(gè)值時(shí)要遵循四象限原則:即以電子元器件溫度穩(wěn)定時(shí)間為橫坐標(biāo)，以電子元器件的溫度值為縱坐標(biāo)軸組成的坐標(biāo)系，當(dāng)落在第一象限內(nèi)時(shí)，通過調(diào)節(jié)P I值使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速增加，D值會(huì)使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低；當(dāng)落在第二象限時(shí)，通過P I這兩個(gè)參數(shù)使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低，D值來增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速；當(dāng)落在第三象限內(nèi)時(shí)，通過P I值降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，D值增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速;當(dāng)落在第四象限內(nèi)時(shí)，通過P ID這三個(gè)參數(shù)來增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于PID算法應(yīng)用于Smart？Rack機(jī)柜的風(fēng)扇調(diào)控方法，通過調(diào)整ＰＩＤ三個(gè)參數(shù)的值來調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的變化趨勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的高效調(diào)節(jié)，在不斷地優(yōu)化三個(gè)參數(shù)的過程中，用最終選出一組最優(yōu)的數(shù)來設(shè)定，這樣能夠使各電子器件在溫度發(fā)生超越閥值的變化時(shí)，風(fēng)扇能做出快速響應(yīng)，從而使他們的溫度的穩(wěn)定在安全值內(nèi)，減少元器件在高溫狀態(tài)下的運(yùn)行時(shí)間，從而減小對(duì)電子造成的損耗，延長(zhǎng)使用壽命。本方法基于ＰＩＤ算法的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)控策略，具有適用性強(qiáng)、風(fēng)扇響應(yīng)快、節(jié)省功耗、減小噪音的特點(diǎn)。
【IPC分類】F04D27/00
【公開號(hào)】CN105587681
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510910611
【發(fā)明人】宗斌
【申請(qǐng)人】浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日