广义Hamilton控制系统是传统Hamilton系统的推广和发展，所描述的是一类既有与外部环境能量的交换，又有能量耗散还有能量产生的更为广泛的开放系统。它结构清晰、物理意义明确，Hamilton函数(系统的总能量)成为其可能的Lyapunov函数，该类系统在稳定性分析、镇定控制、H_∞控制等问题中表现出明显的优越性。 在Hamilton系统的控制设计中，当系统的状态不可测时，观测器设计也同样是一个不可缺少的环节．然而，关于Hamilton系统的观测器设计问题，长期以来由于系统的复杂性，研究文献非常之少，有用的结果几乎没有。最近，王玉振教授提出了“扩张+反馈”的方法，成功地解决了一般PCH系统(Port-Controlled Hamiltonian System)观测器的设计问题。 近几年，Hamilton系统方法(又称基于能量的控制方法)被广泛地应用于电力系统控制中。我们知道，电力系统是一个能量产生、传输和消耗的复杂系统，其能量平衡在整个系统安全运行中起至关重要的作用，将能量函数作为Lyapunov函数进行控制设计是很自然的．在电力系统控制设计中，状态反馈是一个非常关键的手段。但是，由于电力系统的复杂性，一些状态信号不容易直接测得．在这种情况下，状态观测器的设计是必需的一个环节。观测器能重构系统的状态，从而使反馈控制得以实现。 本文对一类Hamilton系统的控制设计问题进行了研究，并将结果应用于几类动态系统(线性系统、时变系统、非线性系统)。首先，我们对一类Hamilton系统的观测器设计进行研究，并提出了一种新的设计方法；然后，运用这种方法对几类线性系统、时变系统、非线性系统进行了观测器的设计。其次，我们研究了一类Hamilton系统的跟踪控制问题，对此系统提出了一种新的控制设计方法。基于这种方法，我们研究了线性系统、时变系统的跟踪控制问题。 本文的另一工作是基于Hamilton系统，运用“扩展+反馈”的设计方法，研究了单机无穷大电力系统、同时带有励磁和气门开度控制的电力系