前言

分数阶微积分是整数阶微积分的延伸与拓展。300多年前，研究者就提出了分数阶微积分的概念，但由于缺乏应用背景且计算困难，分数阶微积分理论及应用的研究一直没有太多实质性进展。随着计算机技术的跨越式发展和分数阶微积分研究的不断深入，人们发现分数阶微积分在越来越多的领域中发挥着极其重要的作用，包括但不限于物理学、计算机科学、数学、统计学、信息科学、生物学、机器视觉、模式识别及人工智能等。分数阶微积分已在航空航天、军事、生物医学、工业检测、机器人视觉导航等领域得到了广泛应用。

与传统整数阶微分方程相比，分数阶微分方程在电子、电气等领域及用于模拟各种真实材料时有明显优势。在控制领域，分数阶系统能真实反映系统情况，更好地设计控制器和提高控制性能。因此，研究分数阶系统具有重要意义。

分数阶系统稳定是系统正常工作的前提，系统在控制过程中不可避免地会受到未建模动态、扰动、系统未知参数、非线性输入等因素的影响，使其稳定性受到威胁。为保证系统正常工作且满足实际系统的期望性能指标，对系统的控制必须综合考虑上述因素。

本书主要介绍分数阶系统分析与控制（自适应控制、有限时间控制、抗干扰控制、非线性输入控制、同步控制等）的基础理论和实用技术，以及作者近年来的有关研究成果。

本书在编写过程中，参考了大量国内外相关技术资料、著作、学术论文和专利等，吸取了许多专家和同仁的宝贵经验，在此深表感谢。

本书的出版得到了“十三五”江苏省重点学科（控制科学与工程）、江苏省高等学校自然科学研究面上项目（编号：17KJB120003）、教育部产学合作协同育人项目（编号：202002192004）、江苏省“333 工程”资助科研项目（第二层次）（编号：第五期 2019）、江苏省自然科学基金面上项目（编号：BK20171114）、金陵科技学院孵化科研项目（编号：jit-fhxm-2003）、江苏省现代教育技术研究课题（编号：2019-R-80918）、金陵科技学院教育教改研究课题（课程思政专项）（编号：KCSZ2019-5）及金陵科技学院高层次人才科研启动项目（编号：jit-b-201706）的支持。

分数阶微积分理论的应用领域较广，作者水平有限，书中难免有考虑不周之处，诚请广大读者、同行、专家批评指正。

田小敏 杨忠

2021年7月于南京