无线传感器网络作为计算、通信和传感器技术相结合的产物，因其独有的特点和广阔的应用前景成为计算机科学领域一个活跃的研究分支。无线传感器网络通常具有大规模、自组织、随机部署、节点资源有限、网络拓扑经常变化等特点，这些特点决定了拓扑控制技术在无线传感器网络中的重要作用。拓扑控制技术不仅是保证网络覆盖质量和连通质量的有效手段，还有利于减少节点的能量消耗，延长网络的生命周期，避免信号冲突，降低通信干扰，增大网络容量，降低路由计算的复杂度，增强网络健壮性及可扩展性等。本文对基于功率调节的拓扑控制技术进行了深入的研究，研究内容包括基于邻近图的功率控制算法、网络目标拓扑的容错性及其对网络环境与应用场景的自适应能力、无线传感器网络的能量空洞问题以及功率控制策略下节点的并行传输问题。主要研究成果及创新点包含以下几个方面：（1）在分析现有的基于邻近图的拓扑控制算法的基础上，提出一种基于β-Skeleton的功率控制算法β-S TC，实验结果表明β-STC算法相对于RNG模型和GG模型来说，可进一步提高网络的能耗效率，降低网络延迟。（2）对无线传感器网络拓扑控制算法的容错性进行了研究，提出一种具有k-容错能力的功率控制算法HFTPC，该算法通过分簇机制将网络内所有节点分成若干个簇，簇内节点使用RNG模型实现簇内拓扑控制，簇头节点构成的骨干网使用k-CCHA算法保持k-连通，从而在保证网络容错能力的同时提高网络的能耗效率，增大网络容量。实验结果表明k-CCHA算法相对于FLSSk算法有效的缓解了无线信道的竞争，降低了通信干扰，同时减小了数据传输的网络延迟，可获得更好的实时性。（3）在分析路径衰减指数和能量控制系数对节点最小覆盖区域影响的基础上，提出一种分布式的局部自适应功率分配算法LA-TPA，该算法包含拓扑生成阶段的目标拓扑生成算法和拓扑维护阶段的拓扑自恢复机制。实验结果表明，路径衰减指数和能量控制系数均对目标拓扑具有显著的影响，选取适当的能量控制系数，可以获得满足不同应用场景需求的目标拓扑。此外，当路径衰减指数和能量控制系数取值分别为3和1.6时，LA-TPA可以获得比XTC算法和STC算法性能更加优化的目标拓扑。（4）构建了一种基于节点功率的能量空洞问题分析模型，使用该模型对当前能量空洞问题缓解策略进行了分析，并在此基础上提出了一种基于免疫克隆选择算法的功率控制策略以缓解无线传感器网络的能量空洞问题。实验结果表明，该策略用外部圆环的能耗损失换取了内部圆环的能耗节省，有利于缓解能量空洞问题，提高网络的能耗效率，延长网络的生命周期。（5）针对无线传感器网络功率控制的特点及当前并行传输MAC协议的遗留问题，提出一种用于无线传感器网络功率控制的并行传输MAC协议MAC4PC，以解决隐藏节点问题和暴露节点问题，增加网络空间利用率，提高网络吞吐量。仿真结果表明，MAC4PC协议各性能指标比802.11DCF协议及现有并行传输MAC协议均有较大改善。