随着网络技术的飞速发展,基于以太网的网络控制系统突破了现场总线控制系统的诸多限制,成为网络控制系统新的发展方向,并被越来越广泛地应用于生产和生活的各个领域。与此同时,网络时延、数据丢包和信息调度等网络控制系统中存在的问题仍然是基于以太网网络控制系统的研究热点。其中,网络时延是影响基于以太网的网络控制系统最主要的问题。本文主要针对网络时延问题做了以下工作:1、时延分析。本文详细地分析研究了基于传统以太网和交换式以太网的网络控制系统时延的组成与形成机理,并通过TrueTime工具箱的仿真实验对比分析了基于以太网网络控制系统与其它系统的不同时延特性。2、时延补偿。在前面时延分析及仿真的基础上,针对以太网的时延特性,本文提出了以下两种时延补偿策略:(1)针对基于传统以太网网络控制系统容易出现随机长时延的情况,将广义预测控制算法应用于系统中,并在传统算法的基础上结合最小方差控制思想对算法进行了改进,避免了Diophantine方程的求解,减少了计算时间,提高了系统控制性能。(2)针对基于交换式以太网网络控制系统容易出现随机短时延的情况,提出了一种可对随机时延进行补偿的状态观测器的设计方法,并进一步证明了在系统状态无法直接测量的情况下,该方法能够有效补偿系统随机时延并保证闭环系统的稳定性。