1.一种分数阶水轮机调节系统的全局镇定控制方法，其特征在于：包含以下几个步骤：(1)根据水轮机调节系统各组成部分的特性方程建立分数阶水轮机调节系统的数学模型；所述步骤(1)水轮机调节系统各组成部分包括：混流式及轴流转浆式水轮机、有压引水系统、发电机和负载、液压随动系统，并考虑刚性水击和弹性水击的影响以及综合考虑以上各部分动态特性描述，可得到受外界扰动影响的分数阶水轮机调节系统数学模型：上式中，α为系统分数阶阶次；状态变量x1、x2、x3、x4分别代表转子角度、转速相对偏差值、输出转矩变化相对值；ω0＝2πf0，f0为电源频率；Tab＝Ta+Tb，Ta和Tb分别表示为机组和负载部分的惯性时间常数；F为发电机阻尼系数；E'q为电枢内部瞬态电压；Vs无穷大系统中的母线电压； x'd为d轴暂态电抗，xq为q轴同步电抗，xT为变压器短路电抗，xL为输电线路电抗；eqh为水压与流量间的系数；Tw为管道水流惯性时间常数；ey转矩对导叶的一阶偏导数值；e为内部中间变量；

Ty主发动机继电器的响应时间；di(t)为未知有界的外界干扰；u为要待设计的实际控制器；

(2)根据反步法适用对象，确定分数阶水轮机调节系统的严格反馈结构；

所述步骤(2)中反步法适用的对象为具有严格反馈结构的系统，具有严格反馈结构的系统描述如下：

p

式中，x1,x2,...,xn为系统状态变量；θ∈R 为系统参数矢量；gi(·)，Fi(·)和fi(·)，i＝1,2,...,n为已知的光滑非线性函数；假设gi(·)为常数ki，上述具有严格反馈结构的系统可简化为如下形式：

根据式(3)可知，分数阶水轮机调节系统数学模型(1)完全符合严格反馈结构，可采用反步法进行系统镇定控制，其中，k1＝ω0，k2＝1/Tab，(3)基于反步法思想选择转换变量构建新系统；

所述步骤(3)中选择转换变量构建新系统，转换变量选择为：ε1＝x1，ε2＝x2‑δ1，ε3＝x3‑δ2，ε4＝x4‑δ3，其中δ1、δ2、δ3为虚拟控制器；

(4)提出未知有界扰动的上界自适应估计律；

所述步骤(4)中系统受到未知有界扰动影响，且扰动上界是未知的，即外界扰动满足|di(t)|≤ρi              (4)其中ρi未知，i＝1,2,3,4，为实现扰动未知上界的正确辨识，记 为ρi估计值，为估计误差，则可得到如下形式的扰动上界自适应估计律上式中，ηi＞0为自适应增益；

(5)基于新转换变量系统，构建Lyapunov函数，根据分数阶Lyapunov稳定理论，确定虚拟控制器的形式；

所述步骤(5)中根据Lyapunov稳定理论，逐一确定各虚拟控制器的具体形式，由转换变量构成的第一个新子系统形式描述如下：α

Dε1＝ω0x2+d1(t)＝ω0(ε2+δ1)+d1(t)            (6)对于上述子系统，选择如下形式的Lyapunov函数：对式(7)求α阶分数阶导数，根据分数阶微积分理论相关性质有：根据上式求分数阶导数结果，虚拟控制器δ1设计为：根据式(1)，转换变量构成的第二个新子系统为：对上式描述的子系统，选择如下形式的Lyapunov函数：对式(11)求分数阶导数有：

根据上式求导结果，虚拟控制器δ2设计为：根据式(1)，转换变量构成的第三个新子系统为：对上式描述的子系统，构建如下形式的Lyapunov函数：对式(15)求分数阶导数有：

根据上式求导结果，虚拟控制器δ3设计为：(6)通过逐步推进过程，最终确定原系统实际控制器形式。

2.如权利要求1所述的一种分数阶水轮机调节系统的全局镇定控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中根据式(1)，转换变量构成的第四个新子系统为：基于上式，可对整个系统构造综合Lyapunov函数如下：对式(19)求分数阶导数有：

根据上式求导结果，可得到最终控制器设计形式为：综合以上控制器作用，可得最终系统Lyapunov函数满足：即在所设计控制器的作用下，分数阶水轮机调节系统能够实现全局镇定控制。