基于自抗扰的热控制制造技术

用于基于自抗扰的热控制的系统和方法被配置为在第一自抗扰热控制(ADRC)控制器从第一热区接收第一温度测量。ADRC控制器生成用于控制第一冷却元件的第一输出控制信号，其中，根据由第一ADRC控制器的第一扩展状态观测器(ESO)计算的第一估计温度和第一估计扰动来生成第一输出控制信号。

【技术实现步骤摘要】
基于自抗扰的热控制相关申请的交叉引用本申请是于2017年7月25日提交的序列号为15/659,538的美国专利申请的部分继续申请(CIP)，本申请要求于2017年3月13日提交的美国临时专利申请第62/470,828号的优先权，其内容通过引用被整体合并于此。本申请也要求于2018年1月16日提交的美国临时专利申请第62/618,039号的优先权以及权益，其内容通过引用整体被合并于此。
本公开的某些实施例总体上涉及调节服务器和数据中心中的热冷却。
技术介绍
数据的迅速增长已经激励数据中心的对应增长。作为数据中心增长的一部分，计算基础设施密度也已经增加。例如，1U存储服务器已经成长为较为普及以及特征越来越强大的处理器和更高密度的存储器(例如，闪存存储器)。为这些更高密度的数据中心提供合适的冷却已经变得越来越困难，并且提供冷却的成本已经变为数据中心的总功耗的越来越大的构成。以上信息仅仅用于增强对本公开的实施例的背景的理解，并且因此可以包含没有形成现有技术的信息。
技术实现思路
本公开的某些实施例提供用于自抗扰(activedisturbancerejection)热控制的系统和方法。在各个实施例中，系统在第一自抗扰热控制(ADRC)控制器从第一热区接收第一温度测量。系统可以使用第一ADRC控制器来生成用于控制第一冷却元件的第一输出控制信号。在各个实施例中，根据由第一ADRC控制器的第一扩展状态观测器(extendedstateobserver，ESO)计算的第一热区的第一估计温度和第一估计扰动来生成第一输出控制信号。在各个实施例中，系统在第二ADRC控制器从第二热区接收第二温度测量。第二ADRC控制器可以生成用于控制第二冷却元件的第二输出控制信号。在各个实施例中，根据由第二ADRC控制器的第二ESO计算的第二估计温度和第二估计扰动来生成第二输出控制信号。在各个实施例中，系统在第一ADRC控制器通过将第一温度测量与第一目标温度相比较来计算第一温度跟踪误差，并且在第二ADRC控制器通过将第二温度测量与第二目标温度相比较来计算第二温度跟踪误差。在各个实施例中，系统可以基于第一温度跟踪误差和第二温度跟踪误差来修改第一输出控制信号或第二输出控制信号中的至少一个。在各个实施例中，第一热区包括SSD、处理器，或者图形处理单元中的至少一个。在各个实施例中，第一ESO是根据来自第一热区的最大温度读数、来自第一热区的最大温度读数的估计、总扰动的估计、第一输出控制信号、观测器增益和至少一个可调谐参数进行操作的二阶(secondorder)ESO。在各个实施例中，观测器增益与可调谐观测器带宽和采样时间的值成反比例。在各个实施例中，第一输出控制信号(ui)是第一区中的第一目标温度(r)、第一区的第一估计温度(z1)以及第一估计扰动(z2)的函数，定义为如下：其中，ωc是可调谐控制器带宽，并且b0是可调谐参数。在各个实施例中，存储服务器包括第一热区中的第一设备，第一热区具有第一温度传感器和第一冷却元件。存储服务器还包括耦合到第一温度传感器和第一冷却元件的第一自抗扰热控制(ADRC)控制器。在各个实施例中，第一ADRC控制器被配置为从第一温度传感器接收第一热区的第一温度并且根据由第一扩展状态观测器(ESO)计算的第一估计温度、第一估计扰动、和第一目标温度来向第一冷却元件提供第一输出控制信号。在各个实施例中，存储服务器还包括第二热区中的第二设备，第二热区域具有第二温度传感器和第二冷却元件。在各个实施例中，第二ADRC控制器耦合到第二温度传感器和第二冷却元件。在各个实施例中，ADRC控制器被配置为从第二温度传感器接收第二温度测量并且生成用于控制第二冷却元件的第二输出控制信号，其中，根据由第二ESO计算的第二估计温度和第二估计扰动以及第二目标温度来生成第二输出控制信号。在各个实施例中，第一ADRC被进一步配置为通过将第一温度测量与第一目标温度相比较来计算第一温度跟踪误差，并且第二ADRC被进一步配置为通过将第二温度测量与第二目标温度相比较来计算第二温度跟踪误差。在各个实施例中，基于第一温度跟踪误差和第二温度跟踪误差来修改第一输出控制信号或第二输出控制信号中的至少一个。在各个实施例中，第一设备包括SSD、处理器或者图形处理单元中的至少一个。在各个实施例中，第一ESO是根据来自第一热区的最大温度读数、来自第一热区的最大温度读数的估计、总扰动的估计、第一输出控制信号、观测器增益和至少一个可调谐参数进行操作的二阶ESO。在各个实施例中，观测器增益与可调谐观测器带宽和采样时间的值成反比例。在各个实施例中，第一输出控制信号(ui)包括第一区中的目标温度(r)、第一区的第一估计温度(z1)、以及第一估计扰动(z2)的函数，定义为如下：其中，ωc是可调谐控制器带宽，并且b0是可调谐参数。在各个实施例中，数据中心包括具有ADRC的多个热区。在各个实施例中，数据中心包括：第一热区，具有第一温度传感器和第一冷却元件；以及第一自抗扰热控制(ADRC)控制器，耦合到第一温度传感器和第一冷却元件。在各个实施例中，第一ADRC控制器被配置为从第一温度传感器接收第一热区的第一温度并且根据由第一扩展状态观测器(ESO)计算的第一估计温度、第一估计扰动和第一目标温度来向第一冷却元件提供第一输出控制信号。在各个实施例中，数据中心包括：第二热区，具有第二温度传感器和第二冷却元件；以及第二ADRC控制器，耦合到第二温度传感器和第二冷却元件的。在各个实施例中，第二ADRC控制器被配置为从第二温度传感器接收第二温度测量并且生成用于控制第二冷却元件的第二输出控制信号，其中，根据由第二ESO计算的第二估计温度和第二估计扰动以及第二目标温度来生成第二输出控制信号。在各个实施例中，第一ADRC被进一步配置为通过将第一温度测量与第一目标温度相比较来计算第一温度跟踪误差，并且第二ADRC被进一步配置为通过将第二温度测量与第二目标温度相比较来计算第二温度跟踪误差。在各个实施例中，基于第一温度跟踪误差和第二温度跟踪误差来修改第一输出控制信号或第二输出控制信号中的至少一个。在各个实施例中，第一热区包括至少一个服务器，并且第二热区包括至少一个服务器。在各个实施例中，第一热区包括第二热区的至少一部分。在各个实施例中，第一ESO包括根据来自第一热区的最大温度读数、来自第一热区的最大温度读数的估计、总扰动的估计、第一输出控制信号、观测器增益和至少一个可调谐参数进行操作的二阶ESO。在各个实施例中，观测器增益与可调谐观测器带宽和采样时间的值成反比例。附图说明能够根据结合附图进行的以下描述更详细地理解一些实施例，在附图中：图1描绘根据本专利技术的各个实施例的、使用ADRC热管理的示例服务器；图2描绘根据本专利技术的各个实施例的、对于热区执行基于ADRC的热控制的方法；图3描绘根据本专利技术的各个实施例的示例ADRC控制器；图4描绘根据本专利技术的各个实施例的、包括用于多个热区的多个ADRC控制器的示例ADRC控制器；图5描绘根据本专利技术的各个实施例的、控制用于多个热区的冷却元件的方法。具体实施方式可以是通过参考实施例和附图的以下详细描述来更容易地理解本专利技术构思的特征以及完成其的方法。在下文中，将参考附图更详细地描述实施例，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自抗扰热控制的方法，包括：在第一自抗扰热控制(ADRC)控制器从第一热区接收第一温度测量；以及由所述第一ADRC控制器生成用于控制第一冷却元件的第一输出控制信号，其中，根据由所述第一ADRC控制器的第一扩展状态观测器(ESO)计算的关于所述第一热区的第一估计温度和关于所述第一热区的第一估计扰动来生成所述第一输出控制信号。

【技术特征摘要】
2017.07.25 US 15/659,538;2018.01.16 US 62/618,039;1.一种自抗扰热控制的方法，包括：在第一自抗扰热控制(ADRC)控制器从第一热区接收第一温度测量；以及由所述第一ADRC控制器生成用于控制第一冷却元件的第一输出控制信号，其中，根据由所述第一ADRC控制器的第一扩展状态观测器(ESO)计算的关于所述第一热区的第一估计温度和关于所述第一热区的第一估计扰动来生成所述第一输出控制信号。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在第二ADRC控制器从第二热区接收第二温度测量；以及由所述第二ADRC控制器生成用于控制第二冷却元件的第二输出控制信号，其中，根据由所述第二ADRC控制器的第二ESO计算的关于所述第二热区的第二估计温度和关于所述第二热区的第二估计扰动来生成所述第二输出控制信号。3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：通过将所述第一温度测量与第一目标温度相比较，在所述第一ADRC控制器计算第一温度跟踪误差；通过将所述第二温度测量与第二目标温度相比较，在所述第二ADRC控制器计算第二温度跟踪误差；以及基于所述第一温度跟踪误差和第二温度跟踪误差来修改所述第一输出控制信号或所述第二输出控制信号中的至少一个。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一热区包括SSD、处理器或者图形处理单元中的至少一个。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一ESO包括根据来自所述第一热区的最大温度读数、来自第一热区的最大温度读数的估计、总扰动的估计、所述第一输出控制信号、观测器增益和至少一个可调谐参数进行操作的二阶ESO。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述观测器增益与可调谐观测器带宽和采样时间的值成反比例。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一输出控制信号(ui)至少部分地基于关于所述第一热区的第一目标温度第一目标温度(r)、所述第一估计温度(z1)、所述估计扰动(z2)、可调谐控制器带宽(ωc)和可调谐参数(b0)。8.一种存储服务器，包括：第一热区中的第一设备，所述第一热区包括第一温度传感器和第一冷却元件；以及第一自抗扰热控制(ADRC)控制器，耦合到所述第一温度传感器和所述第一冷却元件，其中，所述第一ADRC控制器被配置为：从所述第一温度传感器接收所述第一热区的第一温度测量；和根据由第一扩展状态观测器(ESO)为所述第一热区计算的关于所述第一热区的第一估计温度、第一估计扰动、以及关于所述第一热区的第一目标温度来向所述第一冷却元件提供第一输出控制信号。9.根据权利要求8所述的存储服务器，进一步包括：第二热区中的第二设备，所述第二热区包括第二温度传感器和第二冷却元件；以及第二ADRC控制器，耦合到所述第二温度传感器和所述第二冷却元件，其中，所述第二ADRC控制器被配置为：从所述第二温度传感器接收第二温度测量；和生成用于控制所述第二冷却元件的第二输出控制信号，其中，根据由第二ESO为所述第二热区计算的所述第二热区中的第二估计温度和第二估计扰动、以及关于所述第二热...

【专利技术属性】
技术研发人员：平展，郑勤玲，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR