模型预测控制是一种基于滚动时域的优化控制。自上世纪50年代提出以来,经历半个多世纪的发展,已被广泛应用于化工、航空航天、医疗等众多领域。另一方面,随着无线技术和计算机科学的迅速发展,无线网络已深入到社会生活,逐渐替代了传统“点对点”的连接方式。因此,研究网络化系统的预测控制问题具有十分重要的理论价值和现实意义。然而,由于网络带宽的限制,网络的引入将会造成数据碰撞和网络拥塞等诱导现象。为了解决这些网络诱导问题同时提高网络利用率,在数据传输中使用合理的调度规则是一种行之有效的方法。但是,通信协议的引入会造成数据更新规则的改变,同时数据传输量也会降低,因而对传统预测控制算法递推可行性和网络化系统控制性能的保证提出了新的挑战。本文研究了通信协议影响下网络化控制系统的鲁棒模型预测控制问题,为了解决因常见通信协议如Round-Robin（RR）协议和Try-Once-Discard（TOD）协议影响而带来的数据传输、更新规则改变以及数据传输量减少等问题,运用平均驻留时间、锥补线性化、随机分析等理论和不等式分析技巧,设计了与通信协议相关的预测控制器。此外,本文还研究了网络安全问题,针对网络攻击影响下的网络化控制系统设计了保证系统安全的预测控制器。本文的主要内容包含以下几个方面:研究了通信协议影响下离散时间线性不确定系统的鲁棒模型预测控制问题。首先,借助与令牌相关的类李雅普诺夫方法,在动态输出反馈鲁棒模型预测控制的框架下设计了一组控制器,通过求解一个辅助优化问题,得到了保守性较小的充分条件,提出了一种优化算法进而找到次优方案。然后,基于带有多速率机制和多面体不确定性的系统,研究了RR协议下的鲁棒模型预测控制问题,利用提升技术,将研究的多速率系统转化为带有均匀采样速率的增广系统,借助于不等式分析技术和RR相关的类李雅普诺夫方法,得到了保证系统控制性能的充分条件,通过求解在线优化问题得到控制器参数,保证了算法的可行性和多速率系统的稳定性。研究了状态饱和非线性下具有多面体不确定性的系统的鲁棒模型预测控制问题,为提高网络的利用率和防止数据冲突,采用RR协议来管理数据传输顺序,利用与令牌相关的类李雅普诺夫方法,给出了满足系统鲁棒性的控制器设计方案。进一步,针对具有多面体不确定性和状态饱和非线性的信息物理系统,提出了一种TOD协议下的弹性鲁棒模型预测控制策略,设计了一组鲁棒模型预测控制器,保证了系统的弹性、鲁棒性和指数稳定性。研究了RR协议下多面体不确定系统的弹性鲁棒分布式模型预测控制问题,通过将全局系统分解成多个子系统,成功地降低了计算复杂度,针对子系统之间存在的各种耦合问题,提出了一种新的分布式性能指标,该指标考虑了相邻子系统在上次迭代时的信息,利用与令牌相关的类李雅普诺夫方法和不等式分析技术,得到了若干充分条件,通过求解在线优化问题,得到了一组弹性分布式控制器,进而保证了提出的算法的可行性和分布式系统的稳定性。针对一类具有欺骗攻击和RR协议的线性离散时间多面体不确定系统,研究了基于安全的弹性鲁棒模型预测控制问题,充分考虑了RR协议和欺骗攻击的影响,得到了满足相应性能的充分条件,通过求解一个辅助优化问题,得到了一组控制器以保证系统弹性和安全性。