奇异系统是现代控制理论中的热门研究领域。与传统的正则系统相比,奇异系统所能描述的系统范围更广,内涵更加丰富,相关研究也更具挑战性。而状态空间模型实现问题是多维奇异系统研究中的一个基本问题,只有先对奇异系统进行模型实现,才能对其进行后续的系统分析和设计。尤其是模型实现的阶数极大地影响着系统计算的复杂度和仿真设计分析的难度。然而到目前为止,仍然没有任何充要条件可以判断一个多维（三维及以上）奇异系统的模型实现是否为最小。因此多维奇异系统低阶模型实现问题亟待深入研究。本文首先针对多维奇异系统Roesser模型传递函数的右矩阵分式描述形式提出了一种基于矩阵变换的实现方法,将实现问题转换成了如何通过矩阵变换得到目标矩阵的问题。同时给出了相应的实现步骤以及实现过程中所需要的两种实现技术,即列技术和行技术。由于多维奇异系统Roesser模型的传递函数不具有正则系统那样的对偶性,为了解决这一问题,本文引入了分解标准型的概念,从而得到了多维奇异系统Roesser模型传递函数的左矩阵分式描述形式,并给出了相应的实现方法。这使得多维奇异系统Roesser模型的左、右矩阵分式描述可以在同一个理论方法框架下进行处理,为进一步探索奇异系统的结构性质做出了贡献。由于多维奇异系统Roesser模型结构的复杂性,现有实现方法得到的模型阶数仍然较高。针对这一问题,本文提出了一种基于变换矩阵构造的低阶模型实现方法。该方法可以对奇异系统Roesser模型进行降阶得到阶数更低的模型实现。同时还给出了所提新方法对应的低阶实现步骤,并通过实例计算与分析展示了该方法的具体细节和有效性。最后,本文对航天器中的陀螺飞轮系统进行了简单介绍,然后利用所提出的实现方法对该系统进行了状态空间模型实现,相应结果表明新方法所得到的模型阶数低于现有实现方法得到的模型阶数,验证了新方法在实际系统应用中的优越性,为后续设计和分析提供了有效支撑。