1.一种伺服电机分数阶PI控制器的参数整定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1建立含有分数阶PI控制器的三个未知参数Kp、Ki和λ的超越方程组；

步骤2确定三个未知参数Kp、Ki和λ在人工蜂群算法中的寻优区间；

步骤3确定人工蜂群的目标函数和适应度值计算方法；

步骤4通过改进搜索策略的人工蜂群算法搜索三个未知参数Kp、Ki和λ的最优值。

2.根据权利要求1所述的一种伺服电机分数阶PI控制器的参数整定方法，其特征在于，所述步骤1具体为：分数阶PI控制器的传递函数表达式为：

其中，Kp和Ki分别为分数阶PI控制器的比例项系数和积分项系数；λ为积分项指数，λ的取值范围为[0～1]；

根据伺服电机的电气参数和电流环PI控制器的参数，建立伺服电机速度控制系统中电流环的简化数学模型，该模型的传递函数表达式为：其中，Kc是电流环的等效增益，T是电流环等效的惯性环节时间常数；将Kc转移到分数阶PI控制器的比例环节中，公式(2)改写为：根据伺服电机速度控制系统的频率特性，利用频率性能指标构建分数阶PI控制器的参数方程，频率性能指标包括：(1)幅值裕度，即：|G(jωc)|＝|C(jωc)P(jωc)|＝1  (4)(2)相角裕度，即：Arg[G(jωc)]＝Arg[C(jωc)P(jωc)]＝-π+ψ  (5)(3)增益变化鲁棒性，即：其中，C(jωc)、P(jωc)和G(jωc)分别代表分数阶PI控制器的传递函数、控制对象的传递函数和速度控制系统的开环传递函数，ωc为速度控制系统的截止频率；

将S＝jω带入公式(1)中，分数阶PI控制器的传递函数改写为：该传递函数的幅值为：

该传递函数的相位为：

将S＝jω带入公式(3)中，电流环的传递函数改写为：该传递函数的幅值为：

该传递函数的相位为：

伺服电机速度控制系统中速度环的开环传递函数表示为：Go(s)＝C(s)P(s)  (13)其中，C(s)和P(s)分别为分数阶PI控制器和电流环的传递函数；令S＝jω，将公式(7)和公式(10)带入公式(13)得到：将公式(14)分别带入公式(4)和公式(5)中，得到速度环的开环传递函数的幅值裕度的表达式为：相角裕度的表达式为：

将公式(14)带入公式(6)得到速度环的增益变化鲁棒性表达式为：公式(15)、(16)和(17)为包含分数阶PI控制器未知参数Kp、Ki和λ的超越方程组。

3.根据权利要求2所述的一种伺服电机分数阶PI控制器的参数整定方法，其特征在于，所述步骤2具体为：步骤21确定未知参数Ki的寻优区间

由公式(13)得到伺服电机速度控制系统的闭环传递函数为：将公式(1)和公式(3)分别带入公式(18)，得到伺服电机分数阶PI速度控制系统的传递函数为：其特征方程为：

Tsλ+2+sλ+1+Kpsλ+KpKi＝0  (20)根据自动控制原理中的劳兹判据，分别设λ＝0和λ＝1，得到分数阶PI速度控制系统的稳定条件为：由此推出Ki的取值范围为：

因此，Ki的寻优空间为[0,1/T]；

步骤22确定未知参数Kp的寻优区间

设λ＝0，公式(19)改写为：

根据公式(23)推得自然频率ωn的表达式为：

Kp表示为：

结合公式(18)推得Kp的取值范围为：0＜Kp＜ωn2T  (26)因此，Kp的寻优空间为[0,ωn2T]；

步骤23确定未知参数λ的寻优空间

在分数阶PI控制器中，λ是0到1之间的一个实数，因此，其寻优区间为[0,1]。

4.根据权利要求3所述的一种伺服电机分数阶PI控制器的参数整定方法，其特征在于，所述步骤3具体为：由公式(13)、(14)和(15)定义人工蜂群的目标函数F(Kp,Ki,λ)为：采用标准的人工蜂群算法中的适应度值计算方法，其表达式为：

5.根据权利要求4所述的一种伺服电机分数阶PI控制器的参数整定方法，其特征在于，所述步骤4具体为：给出一种动态改变搜索区域范围的搜索算法，该搜索算法的具体表达式为：其中，m为求解问题的维数，即蜜源位置的维数，其取值范围为m∈{1,2,3}；z表示蜜源的编号，取值范围为z∈{1,2,…,N}，N表示蜜源总数； 表示搜索到的新蜜源的第m维分量； 表示当前蜜源z的第m维分量；

表示搜索区域中蜜源l的第m维分量，其下标region表示可动态改变范围的搜索区域，l表示在搜索区域region中蜜源的编号，取值范围为l∈{1,2,…,Nr}，Nr表示搜索区域region内蜜源的总数； 表示[-1,1]内的一个随机数；

将该搜索算法应用于人工蜂群的引领蜂和跟随峰的蜜源搜索行为中；该搜索算法的搜索过程及改变搜索区域region范围的方法如下：设蜜源总数为N，人工蜂群算法的总搜索循环次数为W，每次搜索人工蜂群中的N个引领蜂和N个跟随蜂分别进行一次新蜜源位置搜索，搜索区域region的范围以C次搜索循环为一个搜索区域调节周期进行改变；

人工蜂群搜索算法启动后，在前C次搜索循环中，搜索区域region覆盖全部蜜源，因此，前C次搜索策略与标准人工蜂群算法的搜索策略相同，其表达式为：其中，m为求解问题的维数，即蜜源位置的维数，其取值范围为m∈{1,2,3}；z和j均表示蜜源的编号，取值范围为z∈{1,2,…,N}，j∈{1,2,…,N}；

表示搜索到的新蜜源的第m维分量； 表示当前蜜源z的第m维分量； 表示随机选择的参考蜜源j的第m维分量； 表示[-1,1]内的一个随机数；

在一个搜索区域调节周期中，蜜源完成搜索的总次数S＝N×C；在第一个搜索区域调节周期结束后，统计该搜索区域调节周期中未更新位置的蜜源的未更新次数，并用Mk表示，k＝1,2,…,P，其中，下标k表示未更新位置的蜜源按次数从大到小进行排列的编号，P表示未更新蜜源的数量；

计算该搜索区域调节周期中蜜源未更新的总次数M，表达式为：未更新蜜源的未更新次数的平均值V＝M/P，统计未更新次数大于平均值的蜜源，其大于平均值的次数用Bt表示，t＝1,2,…,Q，其中，下标t表示未更新位置次数大于平均值V的蜜源按次数从大到小进行排列的编号，Q表示该类蜜源的数量；改变搜索区域region范围的调节系数α的表达式为：如果α＞1，则α＝1；

按公式(28)求取各个蜜源的适应度值，并按从大到小进行排序，排序号小于αN的蜜源组成了下个搜索区域调节周期的搜索区域region；

依次判断未更新次数大于平均值的蜜源是否在搜索区域region范围内，如果不在，则直接放弃该蜜源并启用搜索蜂重新搜索一个新的蜜源；

根据已确定的搜索区域region，并按照公式(29)开始人工蜂群在第二个搜索区域调节周期的搜索，并在周期结束后按照以上改变搜索区域region范围的方法确定下一个搜索区域调节周期的搜索区域region，并以此循环下去，直到完成全部的W次搜索；

搜索完成后的Kp、Ki和λ值即为分数阶PI控制器的最优值。