工业以太网以其良好的兼容性和互操作性逐渐成为构建工业网络的主流技术。然而传统以太网不确定性的先天不足使得以太网的应用仅仅停留在网络的信息层和管理层,尽管交换式以太网的出现有效地提高了以太网的通信效率,但是面对底层控制网络需要处理的紧急数据和突发信息,以太网的延迟问题仍然显得比较突出。解决好交换式以太网的实时性和确定性问题将能极大推动工业以太网向底层的进一步拓展,实现管理层到现场控制层“一网到底”无缝集成的目标。　　论文首先介绍了网络控制系统国内国外的研究和发展现状,随后介绍了工业以太网中常见的网络拓扑类型,从分析交换式以太网的优缺点入手引出了工业以太网的延时问题,着重分析了交换式工业以太网的延时成因,并介绍了提高工业以太网的实时性的主要技术。　　论文在对 IEEE1588时间同步协议分析的基础上,针对其能携带延时信息的特点提出了一种基于预测的公平控制算法(PFC),该算法旨在根据信息的实时性与否区分出受控节点和非受控节点,并结合当前网络负载实时实施流量控制。　　为了提高工业以太网的实时性,高效的交换机固然必不可少,但好的拓扑结构也十分重要。论文针对交换式工业以太网内节点数多,拓扑为层次结构的特点,提出了一种改进的 RSB算法,该算法通过精确的划分子网规模以及合理的安排节点位置实现网络优化。仿真实验证明该方法能有效降低网络延时,对提高多节点的控制网络实时性具有一定作用。　　论文在实验章节移植了经过裁减的Linux操作系统到嵌入式开发板上,并通过该平台进行了实验。实验证明基于预测的公平控制算法能有效降低非受控节点的数据延时,提高交换式以太网的通信效率。　　作者所做的工作对提高交换式以太网的实时性和确定性以及工业以太网的拓扑优化具有较好的借鉴作用。