با بررسی و تحقیقات انجام شده در زمینه کنترل کننده های مرتبه کسری، محدودیت ساخت عملی کنترل کننده های مرتبه کسری و در نتیجه کاربرد عملی آنها را به عنوان یک ضعف برای این کنترل کننده ها می توان ذکر کرد. لذا در این پایان نامه برای حل مشکل تحقق پذیری، اقدام به برپایی سیستم سخت افزار در حلقه نموده ایم. به عبارت دیگر، با ایجاد یک سیستم آزمایشگاهی و پیاده سازی کنترل کننده های مرتبه کسری بر روی یک دستگاه عملی، کارایی این کنترل کننده ها در عمل مورد بررسی قرار می گیرد و در ضمن نشان داده خواهد شد که با استفاده از ایده سخت افزار در حلقه می توان به پاسخ های واقعی و دقیق تری نسبت به روش های مبتنی بر مدل سیستم دست پیدا کرد . در ابتدا به طراحی تعدادی از کنترل کننده های مرتبه کسری از جمله کنترل کننده تناسبی انتگرالی مشتقی، کنترل کننده تطبیقی مدل مرجع و کنترل کننده مدلغزشی خواهیم پرداخت و با پیاده سازی این کنترل کننده ها بر روی یک سیستم عملی اثر کسری کردن کنترل کننده ها را در عمل نشان خواهیم داد. برای این منظور نتایج حاصل از کنترل کننده های مرتبه کسری با نتایج بدست آمده از کنترل کننده های مشابه مرتبه صحیح مقایسه خواهند شد. کنترل کننده های مورد مطالعه در این پایان نامه از جمله موارد کاربردی مهم در علم کنترل است و به همین خاطر بررسی اثر کسری کردن این کنترل کننده ها، به نظر می رسد از این جهت حائز اهمیت باشد. لازم به ذکر است که کنترل کننده مد لغزشی با سطح لغزش انتگرالی کسری برای اولین بار در این پایان نامه ارائه شده است. به بیان دیگر در این پایان نامه نشان داده می شود که امکان دست یابی به کارائی بالاتر در برخی کاربردهای کنترل از جمله سرعت پاسخ و همچنین خطای حالت ماندگار در صورت استفاده از مشتق مرتبه کسری به جای مشتق مرتبه صحیح وجود دارد و عملاً قابل پیاده سازی است.