随着社会经济的不断发展,国家强力推行"中国制造2025"、"互联网+"等政策有力地促进了社会科技进步,助推了计算机技术、控制网络及通信技术的高速发展。与此同时,高速EtherNet以及EtherCAT总线技术的高速发展,为网络控制系统(NCS)的革新提供可靠保障,有利于系统应用及推广。NCS具有网络化、集成化、分布化和控制节点智能化等结构特点,然而由于系统加入了网络,难免给系统引入了一系列问题,包括时延、数据包的丢失、时序错乱等。上述问题不仅会降低系统控制性能,而且也是导致系统不稳定的潜在因素。因此,论文主要针对网络时延问题,以计算机控制网络的QoS为基础,以控制性能指标为目标,设计了基于鲁棒控制算法的网络控制器设计,并搭建了网络控制系统实验平台,具体工作如下:(1)研究了存在时延的网络控制系统,应用鲁棒控制方法设计存在时延的系统控制器。通过构建网络控制系统的连续系统数学模型,并转化为离散系统模型,将系统控制回路的不确定诱导时延转化为被控对象离散系统数学模型系数,然后构建动态闭环控制系统模型。运用Lyapunov理论证明系统全域渐近稳定性,将其转化为线性矩阵不等式(LMI)方程的存在性求解问题,并求解系统控制律。(2)应用实时性较好的TrueTime工具箱联合Matlab设计仿真控制系统,在给定的不同载荷下,对时延和无时延两种情况分别进行控制算法仿真,以验证研究设计的系统控制算法的控制性能,仿真结果表明控制算法的有效性。(3)为了进一步验证NCS的鲁棒控制算法对于解决网络时延、不确定干扰等问题的有效性,利用欧姆龙平台搭建基于EtherCAT现场总线的平行双轨道试验台,在不同网络负载条件下进行了的轨迹跟踪实验。实验结果表明,在较大网络负载影响下,鲁棒控制算法仍能实现对期望轨迹的有效跟踪,与仿真实验结果基本一致,更加充分说明论文所提算法的可靠性。