网络化控制系统(Networked Control Systems,NCS)是指通过网络将分布于不同地理位置的传感器、执行机构和控制器连接起来,形成闭环的一种分布式实时反馈控制系统。采用交换式以太网技术的工业以太网控制系统作为网络化控制系统的一种,目前被广泛应用于生产制造等领域,但其仍存在着因网络的引入而产生的各种问题。本文针对工业以太网控制系统的数据传输和控制性能优化问题,从调度的角度进行了以下研究。首先,提出了控制回路根据给定值与实测值差额的绝对值对照静态调度表改变传感器采样周期的调度优化方案。使用TrueTime2.0工具箱搭建了工业以太网控制系统仿真平台进行仿真研究并与定采样周期方案进行了对比,仿真结果表明:该调度方案能够优化系统的数据传输、提升系统的控制性能,尤其是在系统存在丢包的情况下。其次,针对单控制器多回路的工业以太网控制系统提出了传感器主动退避冲突采样时间点的调度优化方案。使用TrueTime2.0工具箱搭建了单控制器多回路工业以太网控制系统仿真平台进行仿真研究并与未采用此方案的系统进行了对比,仿真结果表明:该调度方案能够提升系统的控制性能。最后,考虑工业以太网控制系统中控制回路的自私性,引入非合作博弈理论,提出了控制回路根据非合作博弈的战略式表述调整传感器采样周期的调度优化方案,并进一步采用帕累托优化策略进行优化。使用TrueTime2.0工具箱搭建了基于非合作博弈的工业以太网控制系统仿真平台,并对该方案进行仿真研究,仿真结果验证了其有效性。