宋申民，邓立为，陈兴林

(1. 哈尔滨工业大学 控制理论与制导技术研究中心，哈尔滨 150086；2. 哈尔滨工业大学 航天学院，哈尔滨 150001)

分数阶微积分在滑模控制中的应用特性

宋申民1，邓立为1，陈兴林2

(1. 哈尔滨工业大学 控制理论与制导技术研究中心，哈尔滨 150086；2. 哈尔滨工业大学 航天学院，哈尔滨 150001)

针对分数阶微积分算子的信息记忆与遗传特性，从分数阶滑模趋近律与分数阶滑模控制律两方面，对分数阶微积分算子在滑模控制理论中的应用特性进行了研究。首先，从传统滑模控制理论的几种趋近律入手，引出分数阶滑模趋近律并分析其收敛特性。其次，针对航天器姿态控制系统，设计了一种分数阶滑模控制器。最后，对比数值仿真验证了所设计控制器的良好性能，与传统滑模趋近律和传统滑模控制律相比，分数阶滑模趋近律具有较好的平滑特性，分数阶滑模控制律具有更好的抗干扰性与强鲁棒性。

分数阶滑模控制；分数阶滑模趋近律；分数阶微积分；航天器姿态

分数阶微积分是研究任意阶微分和积分的理论，是传统意义上整数阶微分和积分向非整数阶的推广与延伸。与传统微积分相比，分数阶微积分增加了微分与积分两个自由度的可变性，从而给控制系统设计带来了新的灵活性。近年来，利用分数阶微积分算子的记忆与遗传特性，在传统滑模控制理论中引入分数阶微积分算子而产生的分数阶滑模控制在各个领域得到了广泛地应用。……