[发明专利]一种优化服务器风扇控制方法

说明书

本发明公开了一种优化服务器风扇控制方法，根据服务器用的风扇参数，建立直流电机数学模型，从直流电机数学模型中找出给定的电压和转速之间的关系；设计滑模自适应控制器；在Matlab的Simulink中设定参数以及仿真框图，参照直流电机仿真曲线和滑模变结构中位置值的变化，找到位置值与设定值之间的关系，以此确定服务器中风扇的最佳位置。通过上述方式，本发明能有效解决服务器的散热问题，保护电路板、电子元器件的使用寿命以及系统整体的鲁棒性。

技术领域

本发明涉及散热技术领域，特别是涉及一种优化服务器风扇控制方法。

背景技术

服务器由于运算速率较高、运行时间较长、数据吞吐量较大，服务器在运作的时候会散出大量的热能，为了散热通常在服务器内部配置有多个小型风扇，通过风扇把热能散发出来。

现在的风扇控制方案仅仅是通过基板管理控制器直接控制风扇，为了增强散热效果也仅仅是在服务器内部增加风扇的数量。但散热效果不仅仅与风扇数量、风扇转速有关，风扇位置也很重要，现有技术中缺少对风扇控制的研究，导致服务器散热效率低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种优化服务器风扇控制方法，能够很好的控制风扇的位置情况，使得风扇能够较好的控制服务器温度，从而保证服务器在高温环境中的可靠运行。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种优化服务器风扇控制方法，包括：根据服务器用的风扇参数，建立直流电机数学模型，从直流电机数学模型中找出给定的电压和转速之间的关系；设计滑模自适应控制器；在Matlab的Simulink中设定参数以及仿真框图，参照直流电机仿真曲线和滑模变结构中位置值的变化，找到位置值与设定值之间的关系，以此确定服务器中风扇的最佳位置。

进一步，所述建立直流电机数学模型包括：额定励磁的条件下，列出直流电机电压平衡关系式；列出直流电机转矩平衡关系式；对直流电机转矩平衡关系式进行拉普拉斯变换后得到直流电机转矩平衡变换关系式；列出直流电机电磁转矩跟电枢电流的关系式；列出直流电机感应电势与转矩关系式；根据以上公式得到得到直流电机数学模型的结构。

进一步，所述直流电机电压平衡关系式为：

式(1-1)中U_d表示外加电压、E_a表示感应电压、R_a表示电枢电阻、L_a表示为电枢电感、i_a电感电流；

将式(1-1)变换得到：

对式(1-2)做拉普拉斯变换，得到：

式(1-3)中，τ_a＝L_a/R_a，为电枢时间常量。

进一步，所述直流电机转矩平衡关系式为：

式(1-4)中T_e代表电磁转矩、T_l表示负载转矩、B为阻尼系数、J是转动惯量、ω表示电机机械转速；

将式(1-4)变换得到：

对式(1-5)做拉普拉斯变换得到：

式(1-6)中，τ_m＝J/B。

进一步，所述直流电机电磁转矩跟电枢电流的关系式为：