随着电子技术、计算机技术和网络通信的飞速发展,网络控制系统应运而生。网络控制系统广泛应用于航空航天、远程医疗、交通控制、工业自动化等领域,对于网络控制系统的研究已引起了广大学者们的关注。以往的研究大多集中于网络控制系统稳定性和结构的研究,然而在网络通信约束下的系统性能的相关研究,特别是对于网络控制系统性能极限的研究,目前还处于初步阶段。系统性能研究作为控制理论发展的重要方面,能有效指导网络控制器设计,是系统维持持续稳定的基石。传统的系统性能极限的研究大多认为系统的性能只与被控对象固有特性和系统输入信号有关。但随着网络的引入,使得系统不可避免的受到量化噪声、通道噪声、带宽约束、网络通道能量约束等因素的影响,这些因素将恶化系统的性能,那么如何建立系统性能与系统内部特征和通信参量之间的关系,成为网络控制系统性能研究的关键。本文主要研究通信约束下的网络控制系统性能极限问题。本文的主要研究归纳如下：针对网络的两种最基本参量,即网络噪声和带宽受限,研究了多入多出连续时间网络控制系统跟踪性能极限问题。考虑跟踪一个布朗运动随机过程,得到了此类网络下最佳可达的系统性能的精确表达形式。考虑的网络噪声为有色高斯噪声,较以往的研究更具一般性和代表性。跟踪性能指标是通过跟踪误差能量和网络的控制输入能量的权衡来度量。结果揭示了系统的最优跟踪性能与被控对象的非最小相位零点、不稳定极点和参考信号,以及网络噪声和网络带宽的定量关系。大多数网络传输都是双向的,网络通道能量约束严重影响控制系统的性能,基于此,提出了带有色高斯噪声的带宽和能量约束下的网络控制系统最优跟踪性能问题。所研究的被控对象为具有多重零极点的不稳定和非最小相位系统。通过设计双参数控制器结构,基于尤拉参数化的方法,得到了相应控制系统最优跟踪性能指标的下确界。结果定量地给出了系统最优性能与被控对象的内部特征和网络噪声、网络带宽和能量约束之间的关系。针对不稳定、非最小相位的系统,输出反馈路径受量化误差、加性高斯白噪声和带宽的限制,并且综合考虑编码和解码情况下,研究了连续线性时不变、多入多出网络控制系统的最优跟踪性能问题。其参考输入为一随机信号,性能指标通过跟踪误差能量来测量,并且考虑二参数控制器结构,获得了最优跟踪性能的显式表达。所得结果定量地揭示了信道噪声、网络带宽、量化误差和编码解码与最优跟踪性能的关系。研究了一种新型性能权衡指标下的受有色高斯噪声和带宽约束影响下的网络控制系统跟踪性能极限问题。性能指标不仅考虑了系统网络输入能量和系统跟踪误差能量的权衡,而且把网络输入能量和被控对象输入能量应用传递函数式的权衡因子对信号的各个频段作权衡。基于频域的思想,利用尤拉参数化的工具,在新型性能指标形式基础上,求解了带有色高斯带宽受限信道下的网络控制系统跟踪性能极限。结果反映了网络特性与性能极限的定量关系。从时域的角度,基于状态空间方法,研究了对于带有附加高斯白噪声衰落信道的多入多出线性时不变离散时间网络控制系统的最优调节问题。通过引入平均性能指标,分别考虑了状态反馈和输出反馈两种情况下网络控制系统的调节性能。并分别研究了在单参数和双参数两种控制结构下网络控制系统的基本性能极限。通过对被控对象进行最小实现,基于不同情形构造相应的拉格朗日函数和哈密顿函数,来求解系统的性能极限。系统的最佳可达调节性能极限通过相应的里卡蒂方程的稳态解给出。最后对全文进行了归纳总结,并对今后网络控制系统最优性能的研究进行了展望。