网络控制系统是一种通过实时网络而构成闭环的分布式反馈控制系统,其中控制器,传感器,执行器各节点通过一条共享的网络来交换信息。网络控制系统集成了计算机技术、通信技术和控制理论,是一门新兴的技术并且正成为现代工业生产的发展方向。本文首先对网络控制系统的研究现状进行了总结,对网络控制系统中普遍存在的网络诱导时延特性进行了分析,阐述了网络控制系统中网络诱导时延产生的原因及其组成,不同节点驱动方式下网络时延的特性以及网络诱导时延对控制系统稳定性的影响。接着论述了网络控制系统在单个数据包传输且随机时延小于一个采样周期的情况下,基于全维状态观测器的控制器设计方法,证实了这种补偿方法的有效性。考虑到时延的随机性,把随机最优控制(LQG)理论应用到网络控制系统当中。通过建立增广状态系统,使用贝尔曼动态规划法推导出了NCS的随机最优状态反馈控制规律,并通过仿真实验对该算法的有效性进行了验证。最后,针对数据包丢失和时延同时存在的这类系统,建立了带有补偿估计器的NCS模型。当数据包发生丢失时,通过数据包丢失估计补偿器的信息来更新控制器的输出,对被控对象进行控制。仿真结果表明,带补偿器和估计器的网络控制系统能有效降低时延和丢包对系统的影响,提高系统的稳定性能。