计算机和通信技术的快速发展，以及信息高速公路Internet的兴起，人们普遍认识到信息及资源共享的重要意义。因此，基于Internet/Intranet技术的应用系统被广泛采用。而在Internet/Intranet上传输的信息可能是数据、话音、图像或视频等。对这些多功能的需求，现今的任何网都无法完成，因为这些网都是面对特定业务类型设计的。 ATM网络综合了电路交换和分组交换的优点，既有电路交换的可靠性和低延时性，又有分组交换的高效性。因此，ATM网络能较好地适应多媒体业务的需要，是对传统网络的一种根本性的改变。但是，ATM网络也面临着一些亟待解决的问题，尤其是网络中的时延问题，目前，有许多应用控制理论方法解决网络中的延迟问题的例子，且都取得了较好的控制效果。于是，本文利用控制理论中的方法，进行ATM网络的流量控制等相关问题的研究。 首先，在基于极点配置方法的ATM网络控制中，讨论了将极点配置在不同的位置以实现动态跟踪网络状态的问题。将一般的传递函数转换为状态空间方程的形式，利用现代控制理论中的极点配置方法，得到了网络系统闭环稳定的反馈控制律，从而拓展了解决网络问题的新思路。所应用的极点配置方法不仅能根据网络状态的变化动态地调整信源的发送速率，使信源快速响应网络状态的变化，解决时延对网络控制带来的不利影响，而且使链路带宽和网络资源得到了充分的利用。仿真结果验证了所采用的极点配置算法能使网络具有良好的动态性能。 其次，应用有限拍方法讨论了ATM网络的ABR通信中基于速率反馈的流量控制问题。改进了原有模型，引入新的对象传函，使之更接近实际应用。提出了结构简单的缓冲器队列长度的控制方法。此方法使系统的响应在有限拍的时间内严格地到达稳态，信源发送速率能够快速响应网络状态的变化，较好地克服了时延对流量控制快速性和稳定性的影响，从而有效地避免拥塞发生，同时降低信元丢失率。仿真结果验证了此算法的有效性。 再次，应用最小方差控制算法对具有噪声干扰ATM网络进行流量控制。动态采样网络状态，减小网络负担和随机噪声对流量控制的不利影响，获得较高的缓冲器利用率，而且此算法能够预测网络带宽，使信源快速地、动态地响应网络状态的变化，从而克服了时延对流量控制产生的破坏性作用。仿真结果验证了最小方差控制算法能使网络具有较小的偏差和良好的动态性能。接着，采用工程实际中使用的伯德图算法对ATM网络进行流量控制研究，此算法求出了网络提供的带宽与缓冲器队列长度阈值之间的关系，以及此阈值与系统源端输入速率之间的关系。从而，不仅为缓冲器阈值的设定提供了理论依据，而且为系统源端的输入速率给出了理论参考范围，仿真结果验证了伯德图算法能使网络具有良好的稳态性能和动态性能。 然后，在控制器的设计中考虑了变时延的影响，针对网络中的时延现象进行补偿，使得设计之后的网络传递函数中不含有延迟环节，从而源端能够快速的响应网络状态的变化，确保了信息的高速传递。同时，所设计的控制器实现了各个源端公平分配网络的链路带宽，保证了信源发送速率的有界性。 另外，ATM网络在管理技术方面还存在着有待解决的问题。本文从管理者的角度出发,讨论了如何使网络和用户的整体利益得以保障的问题。将对策论中的Nash平衡和Stackelberg策略概念引入多用户网络模型中，以引导各用户采取有利于整体利益的行为，从而有效地实施了网络控制。此部分工作包括两个内容： 其一，针对多优先级的网络通信量的价控模型，讨论了在确保最大盈余的情况下，各用户的流量使用比率协调问题。基于对策论方法，分别提出了线性和非线性激励策略，改进了对已有价控问题的研究。在价控策略中引入激励项，使得网络管理者可以更有效地引导各用户采取有利于整个网络运行的行为。数值例子说明了此方法的适用性。 其二，在基于盈余函数分析的信道选择方案中，讨论了如何合理使用信道以获得最大利益的问题。ATM网络中的信道管理问题与流量管理问题有相似之处。利用对策论协调多用户系统的矛盾，分别提出了线性和非线性激励策略以引导用户以一定的原则来选择信道。该方案不仅可以提高信道的利用率、降低呼阻率，而且可以保证用户得到较满意的盈余值。从仿真图形中可以看出，对策论能有效地引导用户合理的选择信道。 最后，结论与展望部分总结了前面所做的工作，对ATM网络中存在的其他问题进行了简单的分析，并阐述了今后的研究方向。