CN114167963B - 一种风扇控制管理方法、装置、设备及机器可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种风扇控制管理方法、装置、设备及机器可读存储介质,该方法包括:获取被管理风扇当前的调速性能参数;根据所述调速性能参数,获取关联的静差积分参数;根据关联于静差积分参数的PID算法,调节风扇转速。通过本公开的技术方案,主动检测被管理风扇的调速性能,根据风扇当前的实际情况实时调节PID算法的有关参数,从而使PID算法适用于当前风扇,PID控制风扇转速不易震荡。
Description
技术领域
本公开涉及通信技术领域,尤其是涉及一种风扇控制管理方法、装置、设备及机器可读存储介质。
背景技术
BMC一个重要功能是采集服务器各部件温度,用于控制风扇转速,以实现服务器的性能和能耗的平衡。PID算法是风扇控制一种常见算法,用于实现风扇转速的精准控制和快速调节。
PID控制器原理:它根据给定值r(t)与实际输出值c(t)构成偏差:e(t)=r(t)-c(t)。将偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)通过线性组合构成控制量,对受控对象进行控制。如图4所示的PID控制算法,算法中有3个参数:Kp、Ki、Kd三个参数,Kp为比例控制参数,即时成比例地反应控制***的偏差信号e(t);Ki为积分参数,主要用于消除静差,如果超调量太大,经过多次振荡才能稳定或者根本不稳定,应减小比例系数、增大积分时间,如果被控量上升过于缓慢,过渡过程时间太长,应按相反的方向调整参数;Kd为微分参数,用于在***中引入一个有效的早期修正信号,加快***的动作速度,减小调节时间。PID控制器的需合理地调整Kp、Ki、Kd三个参数,才能获得比较满意的控制性能。
实际应用中,由于风扇老化等原因,调速性能可能下降,导致原本试用的PID算法无法达到预期效果,风扇转速调节震荡。
发明内容
有鉴于此,本公开提供一种风扇控制管理方法、装置及电子设备、机器可读存储介质,以改善上述PID算法无法适用于调速性能变化后的风扇的问题。
具体地技术方案如下:
本公开提供了一种风扇控制管理方法,应用于服务器设备,所述方法包括:获取被管理风扇当前的调速性能参数;根据所述调速性能参数,获取关联的静差积分参数;根据关联于静差积分参数的PID算法,调节风扇转速。
作为一种技术方案,所述获取被管理风扇当前的调速性能参数,包括:获取被管理风扇从第一转速调节至第二转速所需的实际调节时长;获取被管理风扇从第一转速调节至第二转速所需的预期调节时长;根据实际调节时长与预期调节时长的差值获取被管理风扇当前的调速性能参数。
作为一种技术方案,所述根据实际调节时长与预期调节时长的差值获取被管理风扇当前的调速性能参数,包括:若所述调速性能参数大于告警阈值,则认为所述被管理风扇异常,输出关联于该被管理风扇的故障警告。
作为一种技术方案,所述根据所述调速性能参数,获取关联的静差积分参数,包括:根据预期调速性能参数关联的静差积分参数和最差调速性能参数关联的静差积分参数生成调速性能参数与静差积分参数的对照关系曲线,根据对照关系曲线和被管理风扇当前的调速性能参数,获取关联的静差积分参数。
本公开同时提供了一种风扇控制管理装置,应用于服务器设备,所述装置包括:检测模块,用于获取被管理风扇当前的调速性能参数;计算模块,用于根据所述调速性能参数,获取关联的静差积分参数;调节模块,用于根据关联于静差积分参数的PID算法,调节风扇转速。
作为一种技术方案,所述获取被管理风扇当前的调速性能参数,包括:获取被管理风扇从第一转速调节至第二转速所需的实际调节时长;获取被管理风扇从第一转速调节至第二转速所需的预期调节时长;根据实际调节时长与预期调节时长的差值获取被管理风扇当前的调速性能参数。
作为一种技术方案,所述根据实际调节时长与预期调节时长的差值获取被管理风扇当前的调速性能参数,包括:若所述调速性能参数大于告警阈值,则认为所述被管理风扇异常,输出关联于该被管理风扇的故障警告。
作为一种技术方案,所述根据所述调速性能参数,获取关联的静差积分参数,包括:根据预期调速性能参数关联的静差积分参数和最差调速性能参数关联的静差积分参数生成调速性能参数与静差积分参数的对照关系曲线,根据对照关系曲线和被管理风扇当前的调速性能参数,获取关联的静差积分参数。
本公开同时提供了一种电子设备,包括处理器和机器可读存储介质,所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,处理器执行所述机器可执行指令以实现前述的风扇控制管理方法。
本公开同时提供了一种机器可读存储介质,所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令,所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时,所述机器可执行指令促使所述处理器实现前述的风扇控制管理方法。
本公开提供的上述技术方案至少带来了以下有益效果:
主动检测被管理风扇的调速性能,根据风扇当前的实际情况实时调节PID算法的有关参数,从而使PID算法适用于当前风扇,PID控制风扇转速不易震荡。
附图说明
为了更加清楚地说明本公开实施方式或者现有技术中的技术方案,下面将对本公开实施方式或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据本公开实施方式的这些附图获得其他的附图。
图1是本公开一种实施方式中的风扇控制管理方法的流程图;
图2是本公开一种实施方式中的风扇控制管理装置的结构图;
图3是本公开一种实施方式中的电子设备的硬件结构图。
图4是本公开一种PID算法的示意图。
具体实施方式
在本公开实施方式使用的术语仅仅是出于描述特定实施方式的目的,而非限制本公开。本公开和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本公开实施方式可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本公开范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,此外,所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
一种方案中,服务器BMC的风扇PID调速方案是采用固定Kp、Ki、Kd参数值方案,即针对相同或相似散热模型的服务器,在实验室阶段给出一个合理Kp、Ki、Kd参数,并将这个参数统一应用到BMC风扇控制函数中。同时针对风扇故障告警,仅检测其最大转速是否达标,并没有检测其调速性能。
这种方案没有考虑到风扇性能下降的场景,及在初始实验室阶段风扇性能正常,调速较快,温度降低也快。如果在实际使用中风扇性能下降,调速慢,散热速度也随之下降。此时使用原始的Kp、Ki、Kd参数,会使得风扇调速达到稳定需要的时间变长。例如,T1时间点监控CPU温度为60度,期望达到55度,通过PID算法计算出风扇转速2000转;T2时间点,如果风扇性能正常,可能T2时间点CPU温度和风扇就达到稳定,但实际风扇性调速能差,T1至T2时间段内,CPU仅下降到57度,此时,按PID算法,需要提高转速如2200;T3时间点,由于风扇转速高,CPU温度低于55度(如53度),根据算法又调整降低风扇转速。最终可能需要多个震荡周期才能达到风扇转速和CPU温度的稳定。
有鉴于此,本公开提供一种风扇控制管理方法、装置及电子设备、机器可读存储介质,以改善上述PID算法无法适用于调速性能变化后的风扇的问题。
具体地技术方案如后述。
在一种实施方式中,所述获取被管理风扇当前的调速性能参数,包括:获取被管理风扇从第一转速调节至第二转速所需的实际调节时长;获取被管理风扇从第一转速调节至第二转速所需的预期调节时长;根据实际调节时长与预期调节时长的差值获取被管理风扇当前的调速性能参数。
具体地,如图1,包括以下步骤:
步骤S11,获取被管理风扇从第一转速调节至第二转速所需的实际调节时长;
步骤S12,获取被管理风扇从第一转速调节至第二转速所需的预期调节时长;
步骤S13,根据实际调节时长与预期调节时长的差值获取被管理风扇当前的调速性能参数。
主动检测被管理风扇的调速性能,根据风扇当前的实际情况实时调节PID算法的有关参数,从而使PID算法适用于当前风扇,PID控制风扇转速不易震荡。
在一种实施方式中,所述根据实际调节时长与预期调节时长的差值获取被管理风扇当前的调速性能参数,包括:若所述调速性能参数大于告警阈值,则认为所述被管理风扇异常,输出关联于该被管理风扇的故障警告。
在一种实施方式中,所述根据所述调速性能参数,获取关联的静差积分参数,包括:根据预期调速性能参数关联的静差积分参数和最差调速性能参数关联的静差积分参数生成调速性能参数与静差积分参数的对照关系曲线,根据对照关系曲线和被管理风扇当前的调速性能参数,获取关联的静差积分参数。
在一种实施方式中,BMC启动,进入风扇性能测试模式,关闭当前风扇控制模式,设置当前风扇转速为一个低转速值,如最高转速的30%,检测风扇转速,待稳定后记录时间t1和风扇转速,设置当前风扇转速为一个高转速值,如最高转速70%,检测风扇转速,待稳定后记录时间t2和风扇转速。获取风扇调速时间Ts1=(t2-t1),将计算的调速时间Ts1值和正常调速时间Ts0比较,计算Δt=Ts1-Ts0,获取的Δt,即可表征风扇调速性能,即调速性能参数。判断Δt值,如果超过告警阈值,如Δt>=Ts0,调速所需时间是正常的2倍,则判定风扇异常,输出风扇故障告警。
由于正常使用中的风扇的调速性能不可能超过风扇预期调速性能(即最佳状态),所以只需要考虑Δt大于0情况,为了调整PID算法以使其适用于调速性能发生了变化的风扇,需要增大积分时间,减小参数Ki的配置。
获取预先配置的最差调速性能参数关联的静差积分参数,最差调速性能参数关联的静差积分参数是预先使用一个调速性能差的风扇(其调速时间Ts1=2Ts0,也就是告警阈值对应情况,故可视为在正常使用中,该调速性能是最差的状态),测量并调整得到的静差积分参数Ki1。
获取预先配置的预期调速性能参数关联的静差积分参数,预期调速性能参数关联的静差积分参数是预先使用一个调速性能最佳的风扇(其调速时间Ts1=Ts0),测量并调整得到的静差积分参数Ki0。
关联于被管理风扇的调速性能参数的静差积分参数Ki=Ki0+(Ki1-Ki0)*Δt。
根据关联于被管理风扇当前实际情况的参数调整PID算法,根据调整后的PID算法调节风扇的转速。
在一种实施方式中,本公开同时提供了一种风扇控制管理装置,如图2,应用于服务器设备,所述装置包括:检测模块21,用于获取被管理风扇当前的调速性能参数;计算模块22,用于根据所述调速性能参数,获取关联的静差积分参数;调节模块23,用于根据关联于静差积分参数的PID算法,调节风扇转速。
在一种实施方式中,所述获取被管理风扇当前的调速性能参数,包括:获取被管理风扇从第一转速调节至第二转速所需的实际调节时长;获取被管理风扇从第一转速调节至第二转速所需的预期调节时长;根据实际调节时长与预期调节时长的差值获取被管理风扇当前的调速性能参数。
在一种实施方式中,所述根据实际调节时长与预期调节时长的差值获取被管理风扇当前的调速性能参数,包括:若所述调速性能参数大于告警阈值,则认为所述被管理风扇异常,输出关联于该被管理风扇的故障警告。
在一种实施方式中,所述根据所述调速性能参数,获取关联的静差积分参数,包括:根据预期调速性能参数关联的静差积分参数和最差调速性能参数关联的静差积分参数生成调速性能参数与静差积分参数的对照关系曲线,根据对照关系曲线和被管理风扇当前的调速性能参数,获取关联的静差积分参数。
装置实施方式与对应的方法实施方式相同或相似,在此不再赘述。
在一种实施方式中,本公开提供了一种电子设备,包括处理器和机器可读存储介质,所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,处理器执行所述机器可执行指令以实现前述的风扇控制管理方法,从硬件层面而言,硬件架构示意图可以参见图3所示。
在一种实施方式中,本公开提供了一种机器可读存储介质,所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令,所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时,所述机器可执行指令促使所述处理器实现前述的风扇控制管理方法。
这里,机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置,可以包含或存储信息,如可执行指令、数据,等等。例如,机器可读存储介质可以是:RAM(RadomAccess Memory,随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等),或者类似的存储介质,或者它们的组合。
上述实施方式阐明的***、装置、模块或单元,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机,计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施本公开时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白,本公开的实施方式可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本公开可采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式、或结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且,本公开实施方式可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施方式的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可以由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
而且,这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或者多个流程和/或方框图一个方框或者多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上,使得在计算机或者其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本领域技术人员应明白,本公开的实施方式可提供为方法、***或计算机程序产品。因此,本公开可以采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式、或者结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且,本公开可以采用在一个或者多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(可以包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述仅为本公开的实施方式而已,并不用于限制本公开。对于本领域技术人员来说,本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种风扇控制管理方法,其特征在于,应用于服务器设备,所述方法包括:
获取被管理风扇当前的调速性能参数;
根据所述调速性能参数,获取关联的静差积分参数,具体包括,根据预期调速性能参数关联的静差积分参数和最差调速性能参数关联的静差积分参数生成调速性能参数与静差积分参数的对照关系曲线,根据对照关系曲线和被管理风扇当前的调速性能参数,获取关联的静差积分参数;
根据关联于静差积分参数的PID算法,调节风扇转速。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取被管理风扇当前的调速性能参数,包括:
获取被管理风扇从第一转速调节至第二转速所需的实际调节时长;
获取被管理风扇从第一转速调节至第二转速所需的预期调节时长;
根据实际调节时长与预期调节时长的差值获取被管理风扇当前的调速性能参数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据实际调节时长与预期调节时长的差值获取被管理风扇当前的调速性能参数,包括:
若所述调速性能参数大于告警阈值,则认为所述被管理风扇异常,输出关联于该被管理风扇的故障警告。
4.一种风扇控制管理装置,其特征在于,应用于服务器设备,所述装置包括:
检测模块,用于获取被管理风扇当前的调速性能参数;
计算模块,用于根据所述调速性能参数,获取关联的静差积分参数根据预期调速性能参数关联的静差积分参数和最差调速性能参数关联的静差积分参数生成调速性能参数与静差积分参数的对照关系曲线,根据对照关系曲线和被管理风扇当前的调速性能参数,获取关联的静差积分参数;
调节模块,用于根据关联于静差积分参数的PID算法,调节风扇转速。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述获取被管理风扇当前的调速性能参数,包括:
获取被管理风扇从第一转速调节至第二转速所需的实际调节时长;
获取被管理风扇从第一转速调节至第二转速所需的预期调节时长;
根据实际调节时长与预期调节时长的差值获取被管理风扇当前的调速性能参数。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述根据实际调节时长与预期调节时长的差值获取被管理风扇当前的调速性能参数,包括:
若所述调速性能参数大于告警阈值,则认为所述被管理风扇异常,输出关联于该被管理风扇的故障警告。
7.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和机器可读存储介质,所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令,所述处理器执行所述机器可执行指令,以实现权利要求1-3任一所述的方法。
8.一种机器可读存储介质,其特征在于,所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令,所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时,所述机器可执行指令促使所述处理器实现权利要求1-3任一所述的方法。
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