[发明专利]一种使用二阶滑模估测的风扇功率控制方法和系统

说明书

本发明实施例公开了一种使用二阶滑模估测的风扇功率控制方法和系统，所述方法包括：通过二阶滑模估测计算求得风扇的转速估测值，由转速与最大功率点关系式求得风扇最大功率的最大功率参考电流；根据所述最大功率参考电流，通过控制脉冲宽度调制PWM开关切换进行系统的最大功率追踪，控制使所述风扇稳定操作于最大功率点上。本发明实施例通过应用非线性控制的二阶滑模估测器估算风扇系统最大功率点，进而使系统风扇持续运作于最大功率点上，达到系统自动微调和硬件自动微调的功能，使系统与硬件更有效率。

技术领域

本发明涉及风扇功率控制技术，尤指使用二阶滑模估测的风扇功率控制方法和系统。

背景技术

一般通用服务均含有基板管理控制器(Baseboard Management Controller，BMC)芯片，BMC作为系统管理软件与智能平台管理总线(IPMB)、智能机箱管理总线(ICMB)接口之间的网路网关使用，是控制系统的管理软件和管理硬件之间的接口，通过与BMC的通讯可以实现对各个被管理组件的管理控制，风扇即是通过BMC做转速控制管理，侦测风扇转速、CPU温度，当CPU温度过高或风扇转速过低时，发出警报信息。CPU温度过高时，风扇转速加快，随着CPU温度自动调节风扇转速，让风扇的运作更加有效率。

一般常见的风扇转速控制是通过BMC获得主机硬件信息，例如：CPU温度、风扇转速、电压值、电源状态等信息。下达指令发送请求消息数据(Request Message Data)，回传硬件目前状态的信息，例如：CPU温度、风扇转速、电压值、电源状态等信息，之后回传响应消息数据(Response Message Data)。假设目前CPU温度过高，超过硬件事件发生门坎值，则BMC发送简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol，SNMP)陷阱(trap)到中央管理服务器，当CPU温度过高时，风扇转速加快，使CPU温度回复正常数值，随着CPU温度自动调节风扇转速，采取相对应的措施解决事件。

通过侦测硬件门坎值来达到转速控制有延迟反应的疑虑，当系统风扇维持在高转速时，如果受监测硬件，如CPU已回到正常温度，当BMC读取到CPU温度已降到正常，风扇不需再高速运转时调整脉冲宽度调制(PWM)讯号将风扇转速降至中低转速，这个过程中信息传输及调整转速所需的时间会造成风扇不必要的能量损耗。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种使用二阶滑模估测的风扇功率控制方法和系统，通过应用非线性控制的二阶滑模估测器估算风扇系统最大功率点，进而使系统风扇持续运作于最大功率点上，达到系统自动微调和硬件自动微调的功能，使系统与硬件更有效率。

为了达到本发明目的，一方面，本发明实施例提供了一种使用二阶滑模估测的风扇功率控制方法，包括：

通过二阶滑模估测计算求得风扇的转速估测值，由转速与最大功率点关系式求得风扇最大功率的最大功率参考电流；

根据所述最大功率参考电流，通过控制脉冲宽度调制PWM开关切换进行系统的最大功率追踪，控制使所述风扇稳定操作于最大功率点上。

进一步地，所述方法包括：采用二阶滑模算法构成二阶滑模微分估计器，以获取电流误差微分信号。

进一步地，所述方法包括：

采用超螺旋算法建立电流误差信号微分估计器。

进一步地，所述方法包括：

风扇无刷直流电机中性点电压由2个并联的线性无关的一阶电流模型，整理成线电压的状态空间形式。

进一步地，所述方法包括：

由无刷直流电机线电流误差构成滑模面。

另一方面，本发明实施例还提供了一种使用二阶滑模估测的风扇功率控制系统，包括：