[发明专利]基于自抗扰的热控制

说明书

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。

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。

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

本公开的某些实施例提供用于自抗扰(active disturbance rejection)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(extended stateobserver，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(second order)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，ω_c是可调谐控制器带宽，并且b₀是可调谐参数。