随着数字伺服系统的应用日益普遍，人们对数字伺服系统的响应速度和跟踪精度等方面的要求越来越高。本文借鉴分数阶微积分理论，基于粒子群算法对伺服系统辨识得到分数阶传递函数，设计了分数阶PIλDμ控制器，研究了分数阶控制算法在实际伺服系统中的应用。具体工作包括以下内容:　　首先，对分数阶微积分理论基础进行分析研究。阐述了分数阶微积分定义及其计算机求解;分析了分数阶微积分算子的数字化实现方法;研究了分数阶PIλ Dμ控制器的参数整定方法。　　然后，对伺服系统建模与辨识以及分数阶PIλ Dμ控制器设计进行研究。根据实际项目要求搭建伺服系统三闭环控制结构模型;采用粒子群算法对伺服系统速度—电流环辨识得到其分数阶传递函数并设计了分数阶PIλ Dμ控制器;对时滞系统设计了分数阶PIλ Dμ控制器，对外部干扰提出分数阶干扰观测器进行补偿控制。　　其次，对伺服控制卡软、硬件进行设计。在硬件方面主要设计了DSP核心控制器模块、CAN通信接口、D/A输出、电源模块和轴角数字转换器等;完成伺服控制卡PCB设计;软件设计方面主要包括系统初始化程序设计、CAN通信协议程序设计和分数阶控制与前馈控制相结合的算法实现程序设计。　　最后，通过实际系统的调试研究，分析其微分算子记忆长度和采样时间两个参数之间的影响，并获得了选取原则和处理方法。设置采样时间为0.0025s，微分算子的记忆长度为200，得到了较为理想的系统测试结果。