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目前出现的一些智能控制，之所以能在不依靠系统模型的条件下对复杂系统进行控制，原因在于系统的特征信息，为此，本文提出特征量和特征模型的概念，并以此为思想主线，分析了输入类特征量、输出类特征量、误差特征量、参数特征量及环境特征量。
以特征量为基础，本论文重点研究了多变量系统的特征模型。由相关文献给出了单输入单输出系统的特征模型，在单输入一单输出系统特征模型的基础上，对多输入一多输出线性时不变系统的特征模型从理论上进行了详细的推导。给出多变量线性时不变系统的状态空间描述，然后，把多输入多输出线性时不变系统的状态空间描述转变为约当标准形，在约当标准形的基础上推导出特征模型，多输入多输出线性时不变系统的特征模型为一个二阶差分方程，所有的动态信息被压缩到特征模型的系数中，同时，由相关文献给出了多变量时变系统的特征模型。特征模型的建立为智能控制器设计和一些高阶对象的低阶控制器设计提供了理论依据。