风扇控制参数自适应整定方法、装置、存储介质及电子设备与流程

本技术涉及计算机，尤其涉及一种风扇控制参数自适应整定方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术：

1、随着服务器硬件设备性能的提升，服务器上各种硬件设备的发热量巨大，为了确保服务器的正常运行，需要对服务器中的硬件设备进行降温，否则会导致设备性能下降甚至设备的永久性损坏。

2、服务器的散热方式主要依靠风扇来进行散热，风扇的转速通过比例-积分-微分(proportion integration differentiation，pid)控制器进行控制。在相关技术中，pid控制器的控制参数的整定主要依靠人工来实现，难以确保pid控制参数达到最优解。

3、基于此，急需一种风扇控制参数自适应整定方法，实现pid控制参数的自整定，以得到pid控制参数的最优解，进而使得服务器能够使用最佳的散热策略来进行散热控制。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种风扇控制参数自适应整定方法、装置、存储介质及电子设备，用于得到pid控制参数的最优解，进而使得服务器能够使用最佳的散热策略来进行散热控制。

2、本技术提供一种风扇控制参数自适应整定方法，包括：

3、初始化第一控制参数和第一温度阈值；所述第一控制参数为：比例参数、微分参数和积分参数pid控制参数；所述第一温度阈值用于限制所述散热部件的最大温度；对所述散热部件进行加压测试，在加压测试的过程中基于所述第一控制参数和所述第一温度阈值对散热部件的风扇转速进行多轮控制，并基于测试结果对所述第一控制参数和所述第一温度阈值进行调整，直至适应度满足预设收敛条件，得到第二控制参数和第二温度阈值；基于所述第二控制参数和所述第二温度阈值生成所述散热部件的目标散热控制策略；其中，任一轮次的所述适应度为基于第一目标值和第二目标值得到的；所述第一目标值为：基于加压测试过程中所述散热部件的温度最高值、温度稳定值以及风扇转速最大值计算得到的；所述第二目标值为：基于上一轮次计算得到的所述散热部件的温度阈值、所述散热部件的最大工作温度以及上一轮次计算得到的所述散热部件的温度最高值计算得到的；在当前轮次为首轮次的情况下，上一轮次计算得到的所述散热部件的温度阈值为所述第一温度阈值；所述第一温度阈值小于所述散热部件的最大工作温度。

4、可选地，所述对所述散热部件进行加压测试，并在加压测试的过程中基于所述第一控制参数和所述第一温度阈值对散热部件的风扇转速进行多轮控制，直至适应度满足预设收敛条件，得到第二控制参数和第二温度阈值，包括：获取目标轮次的加压测试过程中的风扇转速信息以及所述散热部件的温度变化信息；所述目标轮次为加压测试的多轮控制中的任一轮次；所述目标轮次的持续时长为预设持续时长；对所述风扇转速信息以及所述温度变化信息进行特征提取，得到所述目标轮次的目标特征参数；所述目标特征参数包括：所述风扇转速最大值以及目标温度信息；所述目标温度信息包括：所述散热部件的温度最高值，所述散热部件的温度稳定值；所述温度稳定值为所述预设时长的最后目标时长内的温度平均值；基于所述目标轮次中所述散热部件的温度最高值、所述散热部件的温度稳定值以及所述风扇转速最大值计算得到所述第一目标值，以及基于所述目标轮次的上一轮次计算得到的所述散热部件的温度阈值、所述散热部件的最大工作温度以及上一轮次计算得到的所述散热部件的温度最高值计算得到所述第二目标值；基于所述第一目标值以及所述第二目标值进行多目标优化寻优判定，判断所述目标轮次是否满足所述预设收敛条件；若满足所述预设收敛条件，则将所述目标轮次对所述第一控制参数的调整结果确定为所述第二控制参数，以及将所述目标轮次对所述第一温度阈值的调整结果确定为所述第二温度阈值；否则，基于所述目标轮次对所述第一控制参数的调整结果以及所述目标轮次对所述第一温度阈值的调整结果进行下一轮次的计算；其中，所述多目标优化寻优判定使用的多目标优化算法以最小化所述目标值、以及最大化所述第二目标值为优化目标。

5、可选地，所述基于所述目标轮次中所述散热部件的温度最高值、所述散热部件的温度稳定值以及所述风扇转速最大值计算得到所述第一目标值，包括：计算所述目标轮次中所述散热部件的温度最高值与所述散热部件的温度稳定值的差，得到第一差值；将所述第一差值与所述风扇转速最大值的和确定为所述当前轮次的第一目标值。

6、可选地，所述基于所述目标轮次的上一轮次计算得到的所述散热部件的温度阈值、所述散热部件的最大工作温度以及上一轮次计算得到的所述散热部件的温度最高值计算得到所述第二目标值，包括：计算所述散热部件的最大工作温度与上一轮次计算得到的所述散热部件的温度最高值的差值，得到第二差值；将所述第二差值与所述上一轮次计算得到的所述散热部件的温度阈值之和确定为所述目标轮次对应的所述散热部件的温度阈值。

7、可选地，所述对所述散热部件进行加压测试，在加压测试的过程中基于所述第一控制参数和所述第一温度阈值对散热部件的风扇转速进行多轮控制，包括：基于第一参数值与比例参数的乘积、第二参数值与所述微分参数的乘积、第三参数值与所述积分参数的乘积以及上一轮次中所述风扇控制器的输出结果，计算所述目标轮次中所述风扇控制器的输出结果；其中，所述第一参数值为：当前时刻所述散热部件的温度值与上一时刻所述散热部件的温度值的差值；所述第二参数为：当前时刻所述散热部件的温度值与当前时刻所述散热部件的温度阈值的差值；所述第三参数为：第三差值与当前时刻的上一时刻的上一时刻所述散热部件的温度阈值的差值；所述第三差值为：当前时刻所述散热部件的温度值与上一时刻所述散热部件的温度值的二倍的差值。

8、可选地，所述初始化第一控制参数和第一温度阈值，包括：随机生成第一数值、第二数值、第三数值，并基于所述散热部件的最大工作温度与预设温度差值的差计算得到第四数值；基于所述第一数值、所述第二数值以及所述第三数值生成所述第一控制参数，以及基于所述第四数值生成所述第一温度阈值。

9、可选地，所述基于所述第一数值、所述第二数值以及所述第三数值生成所述第一控制参数，以及基于所述第四数值生成所述第一温度阈值，包括：将所述第一数值作为所述比例参数、所述第二数值作为所述微分参数、所述第三数值作为所述积分参数，生成所述第一控制参数。

10、本技术还提供一种风扇控制参数自适应整定装置，包括：

11、初始化模块，用于初始化第一控制参数和第一温度阈值；所述第一控制参数为：比例参数、微分参数和积分参数pid控制参数；所述第一温度阈值用于限制所述散热部件的最大温度；参数优化模块，用于对所述散热部件进行加压测试，在加压测试的过程中基于所述第一控制参数和所述第一温度阈值对散热部件的风扇转速进行多轮控制，并基于测试结果对所述第一控制参数和所述第一温度阈值进行调整，直至适应度满足预设收敛条件，得到第二控制参数和第二温度阈值；策略生成模块，用于基于所述第二控制参数和所述第二温度阈值生成所述散热部件的目标散热控制策略；其中，任一轮次的所述适应度为基于第一目标值和第二目标值得到的；所述第一目标值为：基于加压测试过程中所述散热部件的温度最高值、温度稳定值以及风扇转速最大值计算得到的；所述第二目标值为：基于上一轮次计算得到的所述散热部件的温度阈值、所述散热部件的最大工作温度以及上一轮次计算得到的所述散热部件的温度最高值计算得到的；在当前轮次为首轮次的情况下，上一轮次计算得到的所述散热部件的温度阈值为所述第一温度阈值；所述第一温度阈值小于所述散热部件的最大工作温度。

12、可选地，所述装置还包括：获取模块，特征提取模块；所述获取模块，用于获取目标轮次的加压测试过程中的风扇转速信息以及所述散热部件的温度变化信息；所述目标轮次为加压测试的多轮控制中的任一轮次；所述目标轮次的持续时长为预设持续时长；所述特征提取模块，用于对所述风扇转速信息以及所述温度变化信息进行特征提取，得到所述目标轮次的目标特征参数；所述目标特征参数包括：所述风扇转速最大值以及目标温度信息；所述目标温度信息包括：所述散热部件的温度最高值，所述散热部件的温度稳定值；所述温度稳定值为所述预设时长的最后目标时长内的温度平均值；所述参数优化模块，具体用于基于所述目标轮次中所述散热部件的温度最高值、所述散热部件的温度稳定值以及所述风扇转速最大值计算得到所述第一目标值，以及基于所述目标轮次的上一轮次计算得到的所述散热部件的温度阈值、所述散热部件的最大工作温度以及上一轮次计算得到的所述散热部件的温度最高值计算得到所述第二目标值；参数优化模块，具体还用于基于所述第一目标值以及所述第二目标值进行多目标优化寻优判定，判断所述目标轮次是否满足所述预设收敛条件；参数优化模块，具体还用于若满足所述预设收敛条件，则将所述目标轮次对所述第一控制参数的调整结果确定为所述第二控制参数，以及将所述目标轮次对所述第一温度阈值的调整结果确定为所述第二温度阈值；否则，基于所述目标轮次对所述第一控制参数的调整结果以及所述目标轮次对所述第一温度阈值的调整结果进行下一轮次的计算；其中，所述多目标优化寻优判定使用的多目标优化算法以最小化所述目标值、以及最大化所述第二目标值为优化目标。

13、可选地，所述参数优化模块，具体用于计算所述目标轮次中所述散热部件的温度最高值与所述散热部件的温度稳定值的差，得到第一差值；所述参数优化模块，具体还用于将所述第一差值与所述风扇转速最大值的和确定为所述当前轮次的第一目标值。

14、可选地，所述参数优化模块，具体用于计算所述散热部件的最大工作温度与上一轮次计算得到的所述散热部件的温度最高值的差值，得到第二差值；所述参数优化模块，具体还用于将所述第二差值与所述上一轮次计算得到的所述散热部件的温度阈值之和确定为所述目标轮次对应的所述散热部件的温度阈值。

15、可选地，所述参数优化模块，具体用于基于第一参数值与比例参数的乘积、第二参数值与所述微分参数的乘积、第三参数值与所述积分参数的乘积以及上一轮次中所述风扇控制器的输出结果，计算所述目标轮次中所述风扇控制器的输出结果；其中，所述第一参数值为：当前时刻所述散热部件的温度值与上一时刻所述散热部件的温度值的差值；所述第二参数为：当前时刻所述散热部件的温度值与当前时刻所述散热部件的温度阈值的差值；所述第三参数为：第三差值与当前时刻的上一时刻的上一时刻所述散热部件的温度阈值的差值；所述第三差值为：当前时刻所述散热部件的温度值与上一时刻所述散热部件的温度值的二倍的差值。

16、可选地，所述初始化模块，具体用于随机生成第一数值、第二数值、第三数值，并基于所述散热部件的最大工作温度与预设温度差值的差计算得到第四数值；所述初始化模块，具体还用于基于所述第一数值、所述第二数值以及所述第三数值生成所述第一控制参数，以及基于所述第四数值生成所述第一温度阈值。

17、可选地，所述初始化模块，具体用于将所述第一数值作为所述比例参数、所述第二数值作为所述微分参数、所述第三数值作为所述积分参数，生成所述第一控制参数。

18、本技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如上述任一种所述风扇控制参数自适应整定方法的步骤。

19、本技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述风扇控制参数自适应整定方法的步骤。

20、本技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述风扇控制参数自适应整定方法的步骤。

21、本技术提供的风扇控制参数自适应整定方法、装置、存储介质及电子设备，首先，初始化第一控制参数和第一温度阈值；所述第一控制参数为：比例参数、微分参数和积分参数pid控制参数；所述第一温度阈值用于限制所述散热部件的最大温度；之后，对所述散热部件进行加压测试，在加压测试的过程中基于所述第一控制参数和所述第一温度阈值对散热部件的风扇转速进行多轮控制，并基于测试结果对所述第一控制参数和所述第一温度阈值进行调整，直至适应度满足预设收敛条件，得到第二控制参数和第二温度阈值；最后，基于所述第二控制参数和所述第二温度阈值生成所述散热部件的目标散热控制策略；其中，任一轮次的所述适应度为基于第一目标值和第二目标值得到的；所述第一目标值为：基于加压测试过程中所述散热部件的温度最高值、温度稳定值以及风扇转速最大值计算得到的；所述第二目标值为：基于上一轮次计算得到的所述散热部件的温度阈值、所述散热部件的最大工作温度以及上一轮次计算得到的所述散热部件的温度最高值计算得到的；在当前轮次为首轮次的情况下，上一轮次计算得到的所述散热部件的温度阈值为所述第一温度阈值；所述第一温度阈值小于所述散热部件的最大工作温度。如此，可以得到pid控制参数的最优解，进而使得服务器能够使用最佳的散热策略来进行散热控制。

技术特征：

1.一种风扇控制参数自适应整定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述散热部件进行加压测试，并在加压测试的过程中基于所述第一控制参数和所述第一温度阈值对散热部件的风扇转速进行多轮控制，直至适应度满足预设收敛条件，得到第二控制参数和第二温度阈值，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标轮次中所述散热部件的温度最高值、所述散热部件的温度稳定值以及所述风扇转速最大值计算得到所述第一目标值，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标轮次的上一轮次计算得到的所述散热部件的温度阈值、所述散热部件的最大工作温度以及上一轮次计算得到的所述散热部件的温度最高值计算得到所述第二目标值，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述散热部件进行加压测试，在加压测试的过程中基于所述第一控制参数和所述第一温度阈值对散热部件的风扇转速进行多轮控制，包括：

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述初始化第一控制参数和第一温度阈值，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一数值、所述第二数值以及所述第三数值生成所述第一控制参数，以及基于所述第四数值生成所述第一温度阈值，包括：将所述第一数值作为所述比例参数、所述第二数值作为所述微分参数、所述第三数值作为所述积分参数，生成所述第一控制参数。

8.一种风扇控制参数自适应整定装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7中任一项所述风扇控制参数自适应整定方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述风扇控制参数自适应整定方法的步骤。

技术总结
本申请提供一种风扇控制参数自适应整定方法、装置、存储介质及电子设备，涉及计算机技术领域，该方法包括：初始化第一控制参数和第一温度阈值；对散热部件进行加压测试，在加压测试的过程中基于第一控制参数和第一温度阈值对散热部件的风扇转速进行多轮控制，并基于测试结果对第一控制参数和第一温度阈值进行调整，直至适应度满足预设收敛条件，得到第二控制参数和第二温度阈值；基于第二控制参数和第二温度阈值生成散热部件的目标散热控制策略。本申请提供的风扇控制参数自适应整定方法、装置、存储介质及电子设备，用于得到PID控制参数的最优解，进而使得服务器能够使用最佳的散热策略来进行散热控制。

技术研发人员：陈强,王羽茜
受保护的技术使用者：苏州元脑智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23