随着计算机网络技术、嵌入式系统的发展成熟,加之低廉的硬件价格,使得基于网络环境的自动化控制系统成为一种的新的应用趋势;在远程控制和复杂控制系统的客观需求下,网络控制系统的分析与综合迅速成为当前控制理论的研究热点之一;本文基于鲁棒控制理论、随机控制理论,切换系统理论、时滞系统理论、以及线性矩阵不等式方法,对线性系统、不确定系统、非线性系统的网络化控制问题、以及网络控制系统的实际应用进行了深入地研究,主要包括以下内容:对当前网络控制系统的发展以及国内外研究进展进行了概述,对网络控制系统的研究方法进行了详细的综合分析和总结;为了对网络控制系统的建模、设计提供有理的依据,本文对几种网络媒介的传输特性、网络延时特性进行了分析和总结;测试了Internet的通信延时,提出了基于支持向量机(SVM)的网络延时预测方法,对于基于Internet网络控制系统的研究具有重要的指导意义。针对一类由于节点间的竞争而导致访问滞后的网络化控制系统,本文通过等价变换,将网络控制系统建模为时滞系统,然后采用时滞系统的最新研究方法-奇异系统方法-来研究,得出了网络控制系统渐近稳定且时滞相关的充分条件。该结论具有较小的保守性,能够应用于网络控制系统的工程设计。针对一类具有长随机时滞特性的网络化线性控制系统,分别对状态反馈和输出反馈的情况,提出了基于对象模型的多步预测实现时滞补偿控制的策略;并分析了采用时滞补偿策略网络控制系统的稳定性,得出了保证网络控制系统稳定的充分条件。进一步,将该时滞补偿策略推广到不确定系统的网络化控制中,基于鲁棒控制理论和线性矩阵不等式方法导出了其稳定充分条件。研究了一类多包传输网络控制系统的建模与稳定问题;根据现场总线网络的传输特性,提出了一种合适的建模和设计方法,即:传感器节点和控制器节点以时间驱动方式工作,将多包传输网络控制系统建模为切换控制系统,最后分析了其稳定性,得出了渐近稳定的充分条件。针对一类单输入-单输出仿射非线性系统,首先通过微分同胚变换实现了仿射非线性系统的无反馈精确线性化;然后基于精确化线性模型,分别讨论网络延时为常时滞,随机时滞小于一个采样周期和随机长时滞情况的控制问题。通过一个具体的实例,给出了其设计方法与步骤。研究了基于Internet的网络控制系统的实现、控制问题。基于Socket通信技术,采用LabWindows/CVI 8.0开发了Internet环境下的液位过程控制系统。利用该网络控制系统实验平台,实现了校园网环境下液位过程控制系统的实时控制;采用时滞补偿策略,实现了Internet(广域网)环境下的液位过程控制系统。最后对全文进行了总结,指出了下一步需要研究的工作,对网络控制系统的未来进行了展望。