随着WSN的使用场景越来越广泛,本文考虑现有WSN应用对于高性能时钟同步算法的需求。首先,有线网络下具有良好性能的时钟同步协议并不适用于WSN,不能满足节点对于能耗和计算资源的限制。其次,现有面向WSN的时钟同步协议,在收敛速度、同步误差等性能指标方面都不尽如人意。为适应无线传输环境下,时钟同步双向信息交换过程存在的时钟信息的数据包丢失对时钟同步性能的影响,本文以网络控制理论为基础,根据分离原理机制,分别设计了基于卡尔曼滤波的估计器和基于输出反馈模型预测控制的控制器,突破传统基于协议研究的框架,提升了系统抗干扰能力,加速系统收敛速率,量化控制误差,提升系统对于丢包的鲁棒性。本文主要工作有:1.建立了本文基于网络控制观点的时钟同步系统统一框架。考虑WSN不可靠的数据传输环境,导致数据包不能在规定观测周期内到达,产生数据丢包。根据丢包变量符合伯努利分布的随机过程,修正了完全量测情况下的状态观测模型。建立的统一形式下基于网络控制观点的相对时钟状态空间模型,综合考虑网络时延、过程噪声等影响因素。2.讨论了基于本地状态估计器与控制器的的输出反馈模型预测控制的时钟同步方法。以不完全量测下的观测模型为基础,对丢包情况下的同步误差方差进行了统计意义下的方差边界定量分析,将基于卡尔曼滤波的丢包方差边界映射于放大的不完全量测下误差不变集,建立了集合约束下的最优控制求解问题的优化模型。建立的统一方法下的输出反馈模型预测控制时钟同步系统化方法,综合考量了控制理论在线计算复杂度与网络控制观点应用的可行性,对无线网络的不可靠性、网络规模、收敛性能具有鲁棒性,实现了输出反馈模型预测控制时钟同步的指数稳定。3.通过设计的仿真对比试验表明本文基于输出反馈模型预测控制的时钟同步算法在同步误差、收敛速度、对丢包的鲁棒性等方面,具有一定优势。