CN106970692A - 风扇转速调节方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种风扇转速调节方法及装置。该方法包括：根据设备的工作模块的温度测量值，获取温度偏差值及其差值；根据温度偏差值及差值，确定工作模块的增量输出值；根据增量输出值，确定工作模块对应的风扇转速，其中，确定增量输出值包括：根据差值判断温度变化速率是否超出第一变速阈值；在温度变化速率大于或等于第一变速阈值时，根据初始风扇增量值和微分项参数确定增量输出值。本公开的实施例能够在温度变化速率较小时根据初始风扇增量值确定增量输出值，在温度变化速率较大时引入微分项参数确定增量输出值，进而确定风扇转速，从而在合理的功耗水平下实现风扇转速的平滑调节，降低功耗并减小噪声污染。

Description

风扇转速调节方法及装置

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及一种风扇转速调节方法及装置。

背景技术

在当今大数据潮流的背景下，需要采用高密度的服务器来满足日益增长的运算需求、数据交换需求等。服务器(例如刀箱服务器)是融合了管理、网络、计算、存储和电源的功能强大的基础架构平台，这种融合架构对于新一代数据中心的集成和优化具有重大作用。而刀箱服务器中的大量元器件成为庞大的散热源，而且相对封闭的腔体使得这些热量堆积更快，如何利用风扇调速使这些元器件高效的散热成为不可避免的问题。

在相关技术中，通常采用传统的线性方式或PID(比例、积分、微分控制)方式来调节风扇转速。当温度增幅加大时，会使风扇转速猛然加快，导致风扇的噪声增大、使用寿命减少以及瞬时功耗损失。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种风扇转速调节方法及装置，能够在合理的功耗水平下实现风扇转速的平滑调节，降低功耗并减小噪声污染。

根据本公开的一方面，提供了一种风扇转速调节方法，所述方法包括：

根据设备的工作模块的温度测量值，获取所述工作模块的温度偏差值以及温度偏差值的差值；

根据所述温度偏差值以及所述差值，确定所述工作模块的增量输出值；

根据所述增量输出值，确定所述工作模块对应的风扇转速，

其中，确定所述工作模块的增量输出值，包括：

根据所述差值判断温度变化速率是否超出第一变速阈值；

在所述温度变化速率大于或等于第一变速阈值时，根据初始风扇增量值和微分项参数确定所述工作模块的增量输出值；

在所述温度变化速率小于第一变速阈值时，根据初始风扇增量值确定所述工作模块的增量输出值，

其中，所述初始风扇增量值是根据所述温度偏差值、积分系数、所述差值以及比例系数确定的，所述微分项参数包括所述差值的差值和微分系数。

根据本公开的另一方面，提供了一种风扇转速调节装置，所述装置包括：

差值获取模块，用于根据设备的工作模块的温度测量值，获取所述工作模块的温度偏差值以及温度偏差值的差值；

输出值确定模块，用于根据所述温度偏差值以及所述差值，确定所述工作模块的增量输出值；

第一转速确定模块，用于根据所述增量输出值，确定所述工作模块对应的风扇转速，

其中，所述输出值确定模块包括：

变速判断子模块，用于根据所述差值判断温度变化速率是否超出第一变速阈值；

第一转速确定子模块，用于在所述温度变化速率大于或等于第一变速阈值时，根据初始风扇增量值和微分项参数确定所述工作模块的增量输出值；

第二转速确定子模块，用于在所述温度变化速率小于第一变速阈值时，根据初始风扇增量值确定所述工作模块的增量输出值，

其中，所述初始风扇增量值是根据所述温度偏差值、积分系数、所述差值以及比例系数确定的，所述微分项参数包括所述差值的差值和微分系数。

根据本公开的另一方面，提供了一种风扇转速调节装置，其特征在于，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述方法。

根据本公开实施例的风扇转速调节方法及装置，能够基于温度测量值获取温度偏差值及其差值，在温度变化速率较小时根据初始风扇增量值确定增量输出值，并在温度变化速率较大时引入微分项参数确定增量输出值，进而确定风扇转速，从而在合理的功耗水平下实现风扇转速的平滑调节，降低功耗并减小噪声污染。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节方法的流程图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节方法的步骤12的流程图。

图3是根据相关技术的风扇转速调节方法的转速曲线的示意图。

图4是根据相关技术的风扇转速调节方法的转速曲线的示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节方法的步骤S11的流程图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节方法的步骤S12的流程图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节方法的微分项系数的示意图。

图8是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节方法的流程图。

图9是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节方法的风扇转速变化的示意图。

图10是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节装置的框图。

图11是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节装置的框图。

图12是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节装置的框图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

实施例1

图1是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节方法的流程图。该方法可应用于服务器(例如刀箱服务器)或其他需要散热的设备中。如图1所示，根据本公开实施例的风扇转速调节方法包括：

步骤S11，根据设备的工作模块的温度测量值，获取工作模块的温度偏差值以及温度偏差值的差值；

步骤S12，根据所述温度偏差值以及上述差值，确定所述工作模块的增量输出值；

步骤S13，根据上述增量输出值，确定所述工作模块对应的风扇转速。

图2是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节方法的步骤12的流程图。如图2所示，步骤12包括：

步骤121，根据所述差值判断温度变化速率是否超出第一变速阈值；

步骤122，在所述温度变化速率大于或等于第一变速阈值时，根据初始风扇增量值和微分项参数确定所述工作模块的增量输出值；

步骤123，在所述温度变化速率小于第一变速阈值时，根据初始风扇增量值确定所述工作模块的增量输出值，

其中，初始风扇增量值是根据所述温度偏差值、积分系数、所述差值以及比例系数确定的，所述微分项参数包括所述差值的差值和微分系数。

根据本公开的实施例，能够基于温度测量值获取温度偏差值及其差值，在温度变化速率较小时根据初始风扇增量值确定增量输出值，并在温度变化速率较大时引入微分项参数确定增量输出值，进而确定风扇转速，从而在合理的功耗水平下实现风扇转速的平滑调节，降低功耗并减小噪声污染。

举例来说，图3和图4分别是根据相关技术的风扇转速调节方法的转速曲线的示意图，其中，横轴为温度，纵轴为风扇转速相对于最高转速的百分比。如图3所示，在相关技术的风扇转速线性调节方法中，在温度c1前，温度较低，不需要转速调节，因此采用稳定转速百分比s1已达到散热目的；当温度超过c1时，随着温度的升高，风扇转速线性增加；当温度超过c2时，温度已处于高位，此时需要风扇全速运转，因而此时转速百分比为100％。

如图4所示，在相关技术的风扇转速线性调节方法中，与图3中相似，在温度c1前，由于温度较低，不需要转速调节，因此采用稳定转速百分比s1，已达到散热目的；当温度超过c1时，随着温度的升高风扇转速线性增加，增加速率为k1，在温度达到c3时，转速百分比达到s2；当温度超过c3时，随着温度的升高，风扇转速线性增加，速度更快，增加速率为k2(k2>k1)；当温度超过c4时，温度已处于高位，此时需要风扇全速运转，因而此时转速百分比为100％。在相关技术的风扇转速调节方法中，线性调节风扇转速往往会高于实际需要的转速，因而功耗会超出一部分；而且在一些瞬时调节过程中，风扇转速会猛然增加，随之而来的则是刺耳的噪声以及部分功耗的损失。

在相关技术的风扇转速调节方法中，可以采用增量式PID算法调节风扇速度，通过传感器获取温感数据，然后通过计算得到最近三次温度采样周期得到的偏差值，再代入比例系数、积分系数、微分系数，得到下一个周期的调节量，如此周期循环下去用以调节风扇转速。然而，在采用该调节方法时，在风扇转速调节过程中不够平滑，噪声污染也不可避免。

在一种可能的实现方式中，在根据本公开的实施例的风扇转速调节方法中，每间隔采样周期T，设备(例如刀箱服务器)中的管理模块可以通过工作模块(例如CPU、内存、硬盘、风扇等)中的温度传感器采集温度值，从而获得工作模块的温度测量值。根据工作模块的温度测量值，可以获得温度测量值与温度门限值(温度基准值)之间的温度偏差值。其中，温度门限值(温度基准值)为预先设定的温度阈值，可以根据***情况进行设定，不同的工作模块的温度门限值可以相同或不同，本公开对此不作限定。

在一种可能的实现方式中，根据工作模块在当前时刻以及当前时刻之前的多个时刻(每个时刻之间的时间间隔为采样周期T)的温度偏差值，可以获得温度偏差值的差值Δe_k，k表示采样次数。

在一种可能的实现方式中，根据工作模块的温度偏差值以及温度偏差值的差值，可以获得工作模块的增量输出值ΔU_k。

举例来说，可以通过比例系数K_P、积分系数K_I和/或微分系数K_D分别结合温度偏差值及其差值来确定工作模块的增量输出值ΔU_k。其中，比例系数K_P、积分系数K_I和微分系数K_D在设备(工作模块)的风扇调速中有以下作用：增大比例系数K_P，会使调速动作更加灵敏，调速过程加快，当比例系数K_P偏大时，会使调速动作出现较大的超调，调速过程中震荡次数增加，调速***稳定性减弱，当比例系数K_P偏小时，会使调速动作趋于缓慢；当积分系数K_I偏大时，积分项作用增强，使得调速***稳定性减弱，但是会提高调速***调节精度，当积分系数K_I偏小时，会减少调速动作的超调，调速过程中的震荡次数减小，调速***的稳定性增强；微分系数K_D大小合适时，有利于调速***对于温度动态变化的瞬时响应，调速***稳定性会增加。可以代入经验值并采用极限法及试凑法计算出合理的比例系数K_P、积分系数K_I和微分系数K_D，其具体取值可以根据不同的***进行确定，本公开对此不作限定。

在一种可能的实现方式中，可以根据差值Δe_k判断温度变化速率是否超出第一变速阈值。如果温度变化速率小于第一变速阈值，则可以认为工作模块的温度变化较慢，可以根据初始风扇增量值确定增量输出值ΔU_k。初始风扇增量值是根据所述温度偏差值、积分系数、所述差值以及比例系数确定的，其中，温度偏差值和积分系数可以构成积分项参数(例如K_I*e_k，其中K_I表示积分系数，e_k表示温度偏差值)，差值和比例系数可以构成比例项参数(例如K_P*Δe_k，其中K_P表示比例系数)，这样，初始风扇增量值可以例如表示为K_P*Δe_k+K_I*e_k。通过这种方式，可以避免在温度变化速率较小时引入微分项参数所导致的转速调节过快。

在一种可能的实现方式中，如果温度变化速率大于或等于第一变速阈值，则可以认为工作模块的温度变化较快，可以根据初始风扇增量值和微分项参数确定增量输出值ΔU_k。其中，微分项参数可以包括差值的差值和微分系数，例如，微分项参数可以表示为K_D(Δe_k-Δe_k-1)，其中K_D表示微分系数。通过这种方式，可以在温度变化速率较大时引入微分项参数，从而快速调节风扇转速到所需要的转速。

在一种可能的实现方式中，在获取到工作模块的增量输出值的情况下，根据风扇的初始转速以及工作模块的增量输出值，可以获取下一个周期(采样周期T)的风扇转速，进而根据风扇转速对风扇进行调节，使得下一个周期内的风扇转速符合该风扇转速，实现风扇转速的平滑调节。

图5是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节方法的步骤S11的流程图。如图5所示，在一种可能的实现方式中，步骤S11包括：

步骤S111，基于设备的工作模块在第k个采样时刻的温度测量值、第k-1个采样时刻的温度测量值及第k-2个采样时刻的温度测量值，获取第k个采样时刻的温度偏差值、第k-1个采样时刻的温度偏差值及第k-2个采样时刻的温度偏差值；

步骤S112，获取第k个采样时刻的温度偏差值与第k-1个采样时刻的温度偏差值的差值，以及第k-1个采样时刻的温度偏差值与第k-2个采样时刻的温度偏差值的差值，

其中，k为采样次数，k>2。

举例来说，可以获取设备的工作模块在第k个采样时刻的温度测量值、第k-1个采样时刻的温度测量值及第k-2个采样时刻的温度测量值，进而求取各个温度测量值与相对应的温度门限值之间的差，获得第k个采样时刻的温度偏差值e_k、第k-1个采样时刻的温度偏差值e_k-1及第k-2个采样时刻的温度偏差值温度偏差值e_k-2。

在一种可能的实现方式中，基于第k个采样时刻的温度偏差值e_k、第k-1个采样时刻的温度偏差值e_k-1及第k-2个采样时刻的温度偏差值温度偏差值e_k-2，可以获得第k个采样时刻的温度偏差值与第k-1个采样时刻的温度偏差值的差值Δe_k，以及第k-1个采样时刻的温度偏差值与第k-2个采样时刻的温度偏差值的差值Δe_k-1。差值Δe_k和Δe_k-1可以表示为：

Δe_k＝e_k-e_k-1

Δe_k-1＝e_k-1-e_k-2 (1)

图6是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节方法的步骤S12的流程图。如图6所示，在一种可能的实现方式中，步骤S121包括：

步骤S1211，在所述差值超出第一差值区间时，判断所述温度变化速率超出第一变速阈值。

举例来说，当温度偏差值的差值Δe_k超出第一差值区间时，即Δe_k的值落入第一差值区间之外，可以认为温度变化较快，温度变化速率超出第一变速阈值，可以引入微分项参数进行快速调节风扇转速。其中，第一差值区间可以是预先设定的差值区间，可以根据***的具体情况进行设定，本公开对第一差值区间的具体范围不做限定。

通过这种方式，可以通过差值来判断温度变化速率是否较大，使得判断更为精确。

在一种可能的实现方式中，可以在步骤11中采用如下公式获取工作模块的增量输出值：

ΔU_k＝K_P*Δe_k+K_I*e_k+f(Δe_k ²)*K_D(Δe_k-Δe_k-1) (2)

在公式(2)中，ΔU_k表示第k个采样时刻的增量输出值，K_P表示比例系数，K_I表示积分系数，K_D表示微分系数，e_k表示第k个采样时刻的温度偏差值，Δe_k表示第k个采样时刻的温度偏差值与第k-1个采样时刻的温度偏差值的差值，Δe_k-1表示第k-1个采样时刻的温度偏差值与第k-2个采样时刻的温度偏差值的差值，f(Δe_k ²)表示第k个采样时刻的微分项系数，

其中，在Δe_k ²小于第一阈值的情况下，微分项系数f(Δe_k ²)取值为0；

在Δe_k ²大于或等于第一阈值的情况下，微分项系数f(Δe_k ²)取值为1。

图7是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节方法的微分项系数的示意图，其中横轴为Δe_k ²，纵轴为微分项系数f(Δe_k ²)。

举例来说，如图7所示，在温度偏差值的差值Δe_k在第一差值区间内时，Δe_k ²小于第一阈值a，温度变化较慢，则可以使得微分项系数f(Δe_k ²)取值为0，避免引入微分项参数(K_D(Δe_k-Δe_k-1))所导致的转速调节过快；在温度偏差值的差值超出第一差值区间时，Δe_k ²大于或等于第一阈值a，认为温度变化较快，则可以使得微分项系数f(Δe_k ²)取值为1，从而引入微分项参数(K_D(Δe_k-Δe_k-1))，从而增强调速***的快速调节能力。

在一种可能的实现方式中，第一阈值a可以为用于表示温度变化趋势的阈值，与第一差值区间相对应。例如，第一阈值a可以根据采样周期T内设备的整体温度变化率c来计算：a＝(n*c)^2，其中n为常数系数，可以取正整数，即温度变化趋势在整体温度变化率c的n倍，平方是为了去除正负号影响。不同的设备可以具有不同的整体温度变化率c，对于给定的设备，其整体温度变化率c可以是常数，例如c可以取值为1.5℃。本公开对整体温度变化率c的具体取值以及第一阈值a的具体表示方式不作限制。

通过这种方式，可以在温度变化较快时引入微分项参数，根据初始风扇增量值(K_P*Δe_k+K_I*e_k)和微分项参数(K_D(Δe_k-Δe_k-1))获取增量输出值，实现风扇转速的快速调节。

图8是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节方法的流程图。如图8所示，在一种可能的实现方式中，工作模块可以为多个，所述方法还包括：

步骤S14，将多个工作模块的增量输出值的平均值或最大值确定为所述设备的整体增量输出值；

步骤S15，根据所述整体增量输出值，确定所述设备对应的风扇转速。

举例来说，设备的工作模块可以为多个，例如，设备可以包括CPU、内存、硬盘等多个工作模块，不同的工作模块可以具有不同的增量输出值ΔU_k。可以根据增量输出值ΔU_k获取设备的整体增量输出值该整体增量输出值可以是多个增量输出值ΔU_k的平均值，也可以是多个增量输出值ΔU_k的最大值，也可以采用其他计算方式计算整体增量输出值进而根据整体增量输出值确定设备对应的风扇转速。

在一种可能的实现方式中，可以将多个工作模块的增量输出值的平均值确定为设备的整体增量输出值，这样可以使得整体增量输出值能够代表设备的整体温度变化趋势，使得风扇转速的计算更为准确，能够精确地调节风扇转速。

在一种可能的实现方式中，可以将多个工作模块的增量输出值的最大值确定为设备的整体增量输出值，这样可以使得整体增量输出值能够代表设备的最大温度变化趋势，使得对风扇转速的调节能够有效地控制设备的温度变化，避免部分区域温度过高所导致的部件损坏。

在一种可能的实现方式中，可以采用如下公式(3)获取设备对应的风扇转速：

在公式(3)中，s_k可以表示第k个采样时刻至第k+1个采样时刻期间设备对应的风扇转速，s₀表示设备对应的初始风扇转速，表示第k个采样时刻的整体增量输出值，M表示比例常数，为正整数，所述比例常数用于放大所述整体增量输出值，去除整体增量输出值的小数部分，k为采样次数，k>2。

举例来说，设备开机后可以具有初始风扇转速s₀，该初始风扇转速s₀可以表示为：

s₀＝S_max*(P_B/P_F) (4)

其中，S_max表示风扇最大转速，P_B表示设备的各个工作模块(计算节点)平均功率之和，P_F表示设备的各个工作模块(计算节点)区域散热的风扇最大功率之和。对于给定的设备，公式(4)中的各个参数可以为常数。

在一种可能的实现方式中，比例常数M用于放大所述整体增量输出值去除整体增量输出值的小数部分，比例常数M可以为100的正整数倍，从而增加风扇速度调节的合理性。对初始风扇转速与放大后的整体增量输出值进行求和，可以获得下一个采样周期期间的设备对应的风扇转速，进而对风扇进行调节。

通过这种方式，可以平滑地调节设备对应的风扇转速，降低功耗并减小噪声污染。

图9是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节方法的风扇转速变化的示意图，其中，横轴为温度偏差值，纵轴为风扇转速。如图9所示，在设备(例如刀箱服务器)开启后，在初始转速s₀运转一段时间后转速会降低一部分，而后随着温度不断上升，风扇转速不断增加；当温度偏差值达到一个合理值之后，风扇转速达到最大S_max，加快散热速度，减少温度过高对各个部件的影响。

根据本公开的实施例的风扇转速调节方法，能够通过不断代入温度采样周期得到的偏差值，计算出设备(例如刀箱服务器)风扇应调整的速度，从而使设备的温度处在设定的范围内。设备开机后，风扇以一恒定转速s₀转动，在数个温度采样周期T后获取了刀箱内各个模块的温度偏差值，并计算各周期之间偏差值的差值，代入改进后的公式(2)中得出增量输出值ΔU_k。其中，偏差值的差值用于判断相邻周期温度的变化趋势，当温度变化过快时，将微分项代入增量输出值ΔU_k，加快风扇调速响应速度；相应地，当温度变化缓慢时，可以只使用比例项和积分项调节增量输出值ΔU_k，提高风扇调速的抗干扰能力。

根据本公开的实施例的风扇转速调节方法，在设备的风扇调速过程中，通过各个环节计算得出的转速更接近实际所需，能够有效降低功耗，减少能源消耗；并且，在瞬时风扇调速时有效降低转速阶跃增加情况，速度调节更加平滑，能够有效降低噪声，同时风扇模块损耗将降到合理水平。

实施例2

图10是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节装置的框图。如图10所示，该风扇转速调节装置包括：差值获取模块71，输出值确定模块72以及第一转速确定模块73。

差值获取模块71，用于根据设备的工作模块的温度测量值，获取所述工作模块的温度偏差值以及温度偏差值的差值；

输出值确定模块72，用于根据所述温度偏差值以及所述差值，确定所述工作模块的增量输出值；

第一转速确定模块73，用于根据所述增量输出值，确定所述工作模块对应的风扇转速。

图11是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节装置的框图。如图11所示，在一种可能的实现方式中，所述输出值确定模块72包括：

变速判断子模块721，用于根据所述差值判断温度变化速率是否超出第一变速阈值；

第一转速确定子模块722，用于在所述温度变化速率大于或等于第一变速阈值时，根据初始风扇增量值和微分项参数确定所述工作模块的增量输出值；

第二转速确定子模块723，用于在所述温度变化速率小于第一变速阈值时，根据初始风扇增量值确定所述工作模块的增量输出值，

其中，初始风扇增量值是根据所述温度偏差值、积分系数、所述差值以及比例系数确定的，所述微分项参数包括所述差值的差值和微分系数。

如图11所示，在一种可能的实现方式中，所述变速判断子模块721包括：

差值判断子模块7211，用于在所述差值超出第一差值区间时，判断所述温度变化速率超出第一变速阈值。

在一种可能的实现方式中，采用如下公式确定所述工作模块的增量输出值：

ΔU_k＝K_P*Δe_k+K_I*e_k+f(Δe_k ²)*K_D(Δe_k-Δe_k-1)

其中，ΔU_k表示第k个采样时刻的增量输出值，K_P表示比例系数，K_I表示积分系数，K_D表示微分系数，e_k表示第k个采样时刻的温度偏差值，Δe_k表示第k个采样时刻的温度偏差值与第k-1个采样时刻的温度偏差值的差值，Δe_k-1表示第k-1个采样时刻的温度偏差值与第k-2个采样时刻的温度偏差值的差值，f(Δe_k ²)表示第k个采样时刻的微分项系数，

其中，在Δe_k ²小于第一阈值的情况下，微分项系数f(Δe_k ²)取值为0；

在Δe_k ²大于或等于第一阈值的情况下，微分项系数f(Δe_k ²)取值为1。

如图11所示，在一种可能的实现方式中，所述工作模块为多个，所述装置还包括：

整体输入值确定模块74，用于将多个工作模块的增量输出值的平均值或最大值确定为所述设备的整体增量输出值；

第二转速确定模块75，用于根据所述整体增量输出值，确定所述设备对应的风扇转速。

在一种可能的实现方式中，采用如下公式确定所述设备对应的风扇转速：

其中，s_k表示第k个采样时刻至第k+1个采样时刻期间所述设备对应的风扇转速，s₀表示所述设备对应的初始风扇转速，表示第k个采样时刻的整体增量输出值，M表示比例常数，为正整数，所述比例常数用于放大所述整体增量输出值，去除整体增量输出值的小数部分，k为采样次数，k>2。

如图11所示，在一种可能的实现方式中，所述差值获取模块71包括：

偏差值获取子模块711，用于基于所述工作模块在第k个采样时刻的温度测量值、第k-1个采样时刻的温度测量值及第k-2个采样时刻的温度测量值，获取第k个采样时刻的温度偏差值、第k-1个采样时刻的温度偏差值及第k-2个采样时刻的温度偏差值；

差值获取子模块712，用于获取第k个采样时刻的温度偏差值与第k-1个采样时刻的温度偏差值的差值，以及第k-1个采样时刻的温度偏差值与第k-2个采样时刻的温度偏差值的差值，

其中，k为采样次数，k>2。

根据本公开的实施例，能够基于温度测量值获取温度偏差值及其差值，在温度变化速率较小时根据初始风扇增量值确定增量输出值，并在温度变化速率较大时引入微分项参数确定增量输出值，进而确定风扇转速，从而在合理的功耗水平下实现风扇转速的平滑调节，降低功耗并减小噪声污染。

实施例3

图12是根据一示例性实施例示出的一种风扇转速调节装置1900的框图。例如，装置1900可以被提供为一服务器。参照图12，装置1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。

装置1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行装置1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将装置1900连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口1958。装置1900可以操作基于存储在存储器1932的操作***，例如Windows ServerTM，MacOS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM或类似。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非易失性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器1932，上述指令可由装置1900的处理组件1922执行以完成上述方法。

本公开可以是***、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。

这里参照根据本公开实施例的方法、装置(***)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (12)

1.一种风扇转速调节方法，其特征在于，所述方法包括：

根据设备的工作模块的温度测量值，获取所述工作模块的温度偏差值以及温度偏差值的差值；

根据所述温度偏差值以及所述差值，确定所述工作模块的增量输出值；

根据所述增量输出值，确定所述工作模块对应的风扇转速，

其中，确定所述工作模块的增量输出值，包括：

根据所述差值判断温度变化速率是否超出第一变速阈值；

在所述温度变化速率大于或等于第一变速阈值时，根据初始风扇增量值和微分项参数确定所述工作模块的增量输出值；

在所述温度变化速率小于第一变速阈值时，根据初始风扇增量值确定所述工作模块的增量输出值，

其中，所述初始风扇增量值是根据所述温度偏差值、积分系数、所述差值以及比例系数确定的，所述微分项参数包括所述差值的差值和微分系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述差值判断温度变化速率是否超出第一变速阈值，包括：

在所述差值超出第一差值区间时，判断所述温度变化速率超出第一变速阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用如下公式确定所述工作模块的增量输出值：

ΔU_k＝K_P*Δe_k+K_I*e_k+f(Δe_k ²)*K_D(Δe_k-Δe_k-1)

其中，ΔU_k表示第k个采样时刻的增量输出值，K_P表示比例系数，K_I表示积分系数，K_D表示微分系数，e_k表示第k个采样时刻的温度偏差值，Δe_k表示第k个采样时刻的温度偏差值与第k-1个采样时刻的温度偏差值的差值，Δe_k-1表示第k-1个采样时刻的温度偏差值与第k-2个采样时刻的温度偏差值的差值，f(Δe_k ²)表示第k个采样时刻的微分项系数，

其中，在Δe_k ²小于第一阈值的情况下，微分项系数f(Δe_k ²)取值为0；

在Δe_k ²大于或等于第一阈值的情况下，微分项系数f(Δe_k ²)取值为1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作模块为多个，所述方法还包括：

将多个工作模块的增量输出值的平均值或最大值确定为所述设备的整体增量输出值；

根据所述整体增量输出值，确定所述设备对应的风扇转速。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，采用如下公式确定所述设备对应的风扇转速：

$s_k=s_0+M*\stackrel{\‾}{{\mathrm{\ΔU}}_k}$

其中，s_k表示第k个采样时刻至第k+1个采样时刻期间所述设备对应的风扇转速，s₀表示所述设备对应的初始风扇转速，表示第k个采样时刻的整体增量输出值，M表示比例常数，为正整数，所述比例常数用于放大所述整体增量输出值，去除所述整体增量输出值的小数部分，k为采样次数，k>2。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述工作模块的温度偏差值以及温度偏差值的差值，包括：

基于所述工作模块在第k个采样时刻的温度测量值、第k-1个采样时刻的温度测量值及第k-2个采样时刻的温度测量值，获取第k个采样时刻的温度偏差值、第k-1个采样时刻的温度偏差值及第k-2个采样时刻的温度偏差值；

获取第k个采样时刻的温度偏差值与第k-1个采样时刻的温度偏差值的差值，以及第k-1个采样时刻的温度偏差值与第k-2个采样时刻的温度偏差值的差值，

其中，k为采样次数，k>2。

7.一种风扇转速调节装置，其特征在于，所述装置包括：

差值获取模块，用于根据设备的工作模块的温度测量值，获取所述工作模块的温度偏差值以及温度偏差值的差值；

输出值确定模块，用于根据所述温度偏差值以及所述差值，确定所述工作模块的增量输出值；

第一转速确定模块，用于根据所述增量输出值，确定所述工作模块对应的风扇转速，

其中，所述输出值确定模块包括：

变速判断子模块，用于根据所述差值判断温度变化速率是否超出第一变速阈值；

第一转速确定子模块，用于在所述温度变化速率大于或等于第一变速阈值时，根据初始风扇增量值和微分项参数确定所述工作模块的增量输出值；

第二转速确定子模块，用于在所述温度变化速率小于第一变速阈值时，根据初始风扇增量值确定所述工作模块的增量输出值，

其中，所述初始风扇增量值是根据所述温度偏差值、积分系数、所述差值以及比例系数确定的，所述微分项参数包括所述差值的差值和微分系数。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述变速判断子模块包括：

差值判断子模块，用于在所述差值超出第一差值区间时，判断所述温度变化速率超出第一变速阈值。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，采用如下公式确定所述工作模块的增量输出值：

ΔU_k＝K_P*Δe_k+K_I*e_k+f(Δe_k ²)*K_D(Δe_k-Δe_k-1)

其中，ΔU_k表示第k个采样时刻的增量输出值，K_P表示比例系数，K_I表示积分系数，K_D表示微分系数，e_k表示第k个采样时刻的温度偏差值，Δe_k表示第k个采样时刻的温度偏差值与第k-1个采样时刻的温度偏差值的差值，Δe_k-1表示第k-1个采样时刻的温度偏差值与第k-2个采样时刻的温度偏差值的差值，f(Δe_k ²)表示第k个采样时刻的微分项系数，

其中，在Δe_k ²小于第一阈值的情况下，微分项系数f(Δe_k ²)取值为0；

在Δe_k ²大于或等于第一阈值的情况下，微分项系数f(Δe_k ²)取值为1。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述工作模块为多个，所述装置还包括：

整体输入值确定模块，用于将多个工作模块的增量输出值的平均值或最大值确定为所述设备的整体增量输出值；

第二转速确定模块，用于根据所述整体增量输出值，确定所述设备对应的风扇转速。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，采用如下公式确定所述设备对应的风扇转速：

$s_k=s_0+M*\stackrel{\‾}{{\mathrm{\ΔU}}_k}$

其中，s_k表示第k个采样时刻至第k+1个采样时刻期间所述设备对应的风扇转速，s₀表示所述设备对应的初始风扇转速，表示第k个采样时刻的整体增量输出值，M表示比例常数，为正整数，所述比例常数用于放大所述整体增量输出值，去除整体增量输出值的小数部分，k为采样次数，k>2。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述差值获取模块包括：

偏差值获取子模块，用于基于所述工作模块在第k个采样时刻的温度测量值、第k-1个采样时刻的温度测量值及第k-2个采样时刻的温度测量值，获取第k个采样时刻的温度偏差值、第k-1个采样时刻的温度偏差值及第k-2个采样时刻的温度偏差值；

差值获取子模块，用于获取第k个采样时刻的温度偏差值与第k-1个采样时刻的温度偏差值的差值，以及第k-1个采样时刻的温度偏差值与第k-2个采样时刻的温度偏差值的差值，

其中，k为采样次数，k>2。