本論文旨在發展一套針對 模型匹配( model matching)問題之固定結構且低階控制器的合成方法，其模型匹配架構可應用在大部分標準的 控制設計問題，而所選用的控制器架構能涵蓋大多數常用的低階控制器，例如：比例-積分-微分(Proportional-Integral-Derivative, PID)控制器及相位超前/落後補償器(phase lead/lag compensator)。其設計步驟首先將 模型匹配問題轉換成複數係數多項式(complex coefficient polynomials)的同步穩定化(simultaneous stabilization)問題，再利用generalized Hermite-Biehler theorem解決複數係數多項式的穩定化問題，最後可得到所有能達到設計目標的固定結構且低階控制器參數集合。而所提出的方法將用來解決三個 控制問題，包含：
(1)針對撓性臂的 強健性能( robust performance)控制問題；
(2)針對具負載變動的伺服馬達控制之模型匹配問題；
(3)針對PID控制的反積分終結(anti-windup)補償，並利用模擬與實驗結果來驗證所設計控制系統的可行性。
本論文所提出的合成方法能求得所有達到設計目標的 控制器參數空間集合，不像一般的 控制理論，只能設計出一組控制器，此特點對控制器參數的微調(fine-tuning)非常有用。因為產業界大多使用低階控制器，所以本論文的研究成果可望被廣泛地應用在實際的控制系統上。