在网络控制系统中,由于在控制回路中引入网络,使得控制系统的信息传输时,不可避免地产生网络延时,而这些延时的存在不但会降低系统控制性能,甚至造成系统失稳,特别是在时延随机且大于系统的采样周期时,还可能造成传输数据包的时序错乱,它是网络控制系统研究中面临的主要问题之一,因此在设计控制器的同时需要考虑这些延时对系统性能的影响。针对网络控制系统存在随机时延这一问题,本文主要对网络时延进行分析,然后从网络时延预测和网络时延补偿控制器设计两个方面进行研究。本文首先介绍了论文研究的背景及意义,回顾了现有的网络时延预测及网络时延补偿方法,并确定本文设计时延补偿控制器所用到的方法和原理。其次,分析网络控制系统结构及存在问题,介绍了文本使用的802.11b网络及Truetime工具箱。使用Truetime工具箱搭建无线网络控制系统,作为之后研究的基础,采用传统PID进行控制,分析了网络时延对控制系统性能的影响和设计时延补偿控制器的必要性。然后,由于设计控制器时需要用到网络时延,因此介绍了网络时延的组成,由于当前时延不可测,需要使用历史时延数据对当前时延进行预测。采用最小二乘支持向量机对当前的网络时延进行预测,并用粒子群算法优化最小二乘支持向量机的参数γ和σ2,得到当前时刻的网络时延,代替实际时延成为网络时延补偿控制器的参数。最后,对网络时延补偿控制器进行设计。本文首先介绍了预测控制的基本思想和广义预测控制原理,为减少广义预测算法的在线计算时间,又提出了隐式广义预测控制算法。接着介绍了网络时延补偿方案,并使用隐式GPC验证该方案的有效性。为改进隐式GPC的时延补偿效果,又提出基于具有PI结构的隐式广义预测控制算法。使用隐式PIGPC设计控制器,完成基于隐式PIGPC的网络时延补偿控制器的设计。通过仿真,验证了本文设计的有效性和优越性。