非线性时滞系统广泛存在于通信、交通和许多动力学、化工及生物系统中，它的鲁棒控制问题是当前控制理论研究的热点和难点。现代通信网络，如Internet和异步传输网络(ATM)是典型的非线性时滞系统，随着他们的迅猛发展，网络规模、用户和应用急剧增加，随之而来的是日益突出的网络拥塞问题。拥塞控制是确保网络鲁棒性的关键因素，也是各种管理控制机制和应用的基础，因此成为当前国内外计算机网络和控制理论交叉领域研究的一个热点课题。本文以非线性时滞系统的鲁棒控制为基础，在通信网络的拥塞控制器设计、滤波器设计、鲁棒稳定性分析和主动队列管理(AQM)等方面给出了新的研究成果。 本问首先研究了一类非线性时变时滞系统，利用Razumikhin引理和Backstepping方法设计了时滞无关状态反馈控制器，从而避免了现有文献中存在的技术性错误。同时考虑多项式非线性时滞系统，指出此类系统总存在时滞无关状态反馈控制器使得相应的闭环系统有界稳定。其次，报告利用T-S模糊模型对非线性系统的良好逼近能力，研究了离散T-S模糊时滞系统的时滞相关稳定性分析和综合方法。通过设计新颖的DPLKF(Delay-dependent PiecewiseLyapunov-Krasovskii Functional)和分段状态反馈控制器、分段输出反馈控制器，得到了比现有方法保守性更低的镇定结果。 基于以上时滞系统的稳定性分析方法和线性矩阵不等式(LMI)技巧，本文进一步考虑了含时变时延的Internet拥塞控制器的系统稳定性分析问题。拥塞控制系统可以等价为一个含时变时延的分散反馈系统，本文分别分析了随机指数标识算法的局部稳定性和基于速率的拥塞控制器的全局稳定性。根据所得的稳定性条件，通过LMI的凸优化方法可以得到时变时延的鲁棒稳定上界的显式值。稳定性条件中的网络环境参数与控制器参数之间的关系可以通过数值方法求解。 接着，本文从优化控制角度研究ATM网络中的拥塞控制问题，提出一种适用于呈现出长相关流量特性的改进型LQG拥塞控制器设计方法，给出了LQG算法稳定的充分条件，并在此基础上应用H∞性能频域优化方法设计了滤波器，以补偿时延，同时达到平滑发送速率以及队列的目的。 最后，本文针对Internet自适应虚拟队列管理算法(AVQ)性能对链路利用率参数和衰减参数较敏感的问题，提出了自适应参数的设定方法。与原始的自适应虚拟队列管理算法相比，这种新的算法在镇定队列动态的同时保证了较高的链路利用率。NS仿真实验验证了新算法比AVQ算法具有更好的响应性能和更高的链路利用率。