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序在控制理论的学科领域，线性系统理论是一门发展最为成熟和研究最为充分的分支学科。线性系统理论，以其学科上的最具基础性、体系上的最具系统性和应用上的最具实用性，长期以来始终在控制理论的教学与研究中处于重要的位置。随着所采用的分析工具和所采用的系统描述的不同，在线性系统理论中相继创立和形成了影响较大和各具特色的几个分支，包括“线性系统的状态空间法”、“线性系统的几何理论”、“线性系统的代数理论”和“线性系统的多变量频域方法”等，通常认为它们以不同的研究工具和方法构成了线性系统理论中的几个主要学派。陈本美(BenM.Chen)等三位教授的这本著作的英文版《Linear Systems Theory:A Structural Decomposition Approach》在2004年由Birkhauser出版社出版，本书的出版可以说意味着线性系统理论中一个新分支或新学派“线性系统的结构分解法”的面世和形成。本书的核心内容是对线性系统引入和应用一种特定的和巧妙的系统结构变换，使之对系统结构实现按“有限零点结构、左右可逆结构以及无限零点结构”的全面分解，并基此系统地建立和发展了分析和综合线性系统的较为完整的方法，论述严谨详细，方法统一实用，尽管表达形式看起来会比较复杂一些，但全书注重突出各个变换阵的构造原则和构造方法，使相应部分的内容仍然具有很好的可读性和可理解性。这种结构分解法之所以有效和重要，就在于它能提供实际的可能性和方便的手段，使可以同时从结构上有效地研究线性控制系统的稳定性、性能和鲁棒性，本书的内容充分表明这种系统结构分解法在适用领域上的广泛性和系统分析与综合上的方便性。一个明显的例子是，如本书中的定理10.2.2所揭示的那样，在这种结构分解架构下，可以简单明了地揭示出先前被分别独立研究的H2控制和H。控制以及扰动解耦控制之间的内在关系。尽管本书的框架总体上仍然是建立在线性系统的状态空间描述的基础上的，但相比于线性系统理论的已有学派，如“线性系统的状态空间法”、“线性系统的几何方法”、“线性系统的多变量频域方法”等，“线性系统的结构分解法”具有方法统一性、工程直观性和易于在计算机上实现计算等重要优点。本书的框架、内容和体系大都源自于作者及其者多年来在本领域的持续研究结果。还是在陈本美教授20世纪80年代末在华盛顿州立大学攻读博士学位期间，他就已经注意到对线性系统的这种特定的和巧妙的系统结构变换，为此开发了相应的软件工具箱，开始了“线性系统的结构分解法”的研究，并将这种方法开创性地拓展应用到其他控制领域，如H2控制和H控制等。我和陈本美教授相识于1993年上半年，那时他刚刚在纽约州立大学石溪分校电机系任教不久，而我恰正好是第二次去该系从事访问研究，他的为线性系统理论：结构分解法人豪爽仗义和为学严谨朴实给我很深的印象，于是就此相识、相知，并从此建立了深厚的友谊，即便不久他出于朴素的感情转去新加坡国立大学任教后，彼此之间也一直保持着紧密的联系。也正是从那个时候起，我开始知道和了解了线性系统的这种特定的和巧妙的系统结构变换，并开始认识到这种特定系统结构变换在应用领域上的广泛性和系统分析综合上的有效性。2003年初，陈本美等三位教授完成了本书英文版的手稿，并邀请我对书稿进行审读。我对此书的体系和方法很是欣赏和振奋，除提了一些细节性的意见和建议外，最为令人高兴的一个直觉是这或许意味着线性系统理论中一个新分支或新学派“线性系统的结构分解法”的形成。现在，在陈本美教授的直接指导下，本书的中文版得以高质量地翻译完成并顺利出版，使得更多的国内同行和读者能有机会认识和使用线性系统的这种特定的和巧妙的系统结构变换，认识和使用线性系统的结构分解法，感受这种系统结构分解法在适用领域上的广泛性和系统分析与综合上的方便性，并还将由此吸引更多研究者的参与，以推动这种方法的进一步发展与开拓。我想，这也必将是出版本书中文版所会激发的效应，而这想必同时也正是本书的三位作者们所期望的。在本书中文版出版之际，作为本书第一作者和我多年好友的陈本美教授，一再嘱附我务必为本书中文版写一个序，我自知才疏学浅，推辞未果，思考再三，权且写成上面一些文字以为序。郑大钟教授2007年7月于北京清华大学
