作为推广物联网的重要载体，无线传感器网络是一种收集、整理和传递信息的现代新技术，是无线通讯领域研究的热点之一。由于传感器节点的能量受限而且部署的环境恶劣，网络中极容易出现节点或链路失效的情况，易造成网络的不连通，对网络的正常运行带来很大影响，而拓扑控制技术是实现网络正常工作的必要手段之一。拓扑控制一方面可以控制网络能耗，节约能量，以便延长网络的工作时间。另一方面，它能够应对节点或链路的失效行为，通过提高容错性，建立可靠稳定的网络拓扑以确保网络的正常工作。因此，设计出具有节能与容错特性的拓扑控制算法对无线传感器网络的广泛应用具有重大意义。本文的主要研究工作如下：　　现有的许多拓扑控制算法能够实现的优化目标比较单一，为了适应网络越来越广的应用要求，本文提出了两种不同的节能容错拓扑控制算法。在节能和容错性之间寻找平衡是算法设计的主要依据，设计出具备多个优化性能的网络拓扑是本文研究的主要目标。　　在无线传感器网络中，拓扑控制是提高能量利用效率的重要方法，也是产生冗余的基础。由于现有的许多拓扑控制算法只是对单个目标而非多个目标进行优化，所以本文提出了既考虑能量效率又能保证网络容错性的k-不相交链路的容错拓扑控制算法。首先，汇聚节点向全网发送不同颜色的通信消息，传感器节点接收k种不同颜色的通信消息后，建立了其到汇聚节点的k条不相交链路，保证了网络具有一定的冗余链路。然后，为了筛选出具有节能等性质的链路，利用链路的总能耗、链路中节点功率的标准差以及链路跳数来衡量链路的质量，根据这三个指标建立一个多目标规划，并利用智能优化算法对其进行求解，根据k值的不同对链路进行择优选择。仿真表明，该算法具有降低网络能耗、延长网络寿命以及提高容错性的优点。　　拓扑控制是延长网络寿命的关键技术之一。本文提出了基于双簇首的容错拓扑控制算法（DCHFT），既考虑了网络寿命又保证了网络冗余。首先，该算法依据节点已知的位置信息，利用凝聚的层次聚类方法将大规模网络划分成若干个区域，完成网络的分簇，但是簇的个数由最佳簇首个数决定。其次，根据节点的距离和能耗等影响因素，规定了每个簇的主簇首和副簇首的选取公式，选出主副簇首来分别承担簇内和簇间的通信任务。因此，相对于单个簇首来说，具有双簇首的网络拓扑显然具有一定的容错性。最后进行仿真验证，与经典分簇算法LEACH和EEUC相比，DCHFT算法在保证网络容错性的同时，也降低了网络能耗，延长了网络寿命。