无线网络化控制系统(Wireless Networked Control Systems,WNCS)是无线通信技术与控制理论发展与融合的产物。相比有线网络,无线网络以其更低廉的商业成本、更好的移动性和灵活性、良好的可拓展性以及组网和维护的便利性等优点被越来越多地应用于复杂的工业控制领域。然而,由于无线网络的带宽相对较小、传输功率有限、路径不唯一,使得延时、丢包、出错等网络现象更为明显。而基于IEEE 802.11b无线局域网标准的网络以其长距离传输、高效可靠的数据传输能力、良好的数据冲突避免功能等优点被广泛地应用于无线网络控制系统的合成与分析上。本文根据802.11b无线标准协议中时延、数据包丢失、出错、时序错乱及量化效应等网络因素的成因与特点,研究WNCS的数学模型构建、控制器设计与系统性能分析等问题。首先提出将基于802.11b标准的网络协议应用于无线网络控制系统的模型构建的思想。综合考虑不同网络状态下的时延、丢包和量化效应等因素,建立WNCS模型,针对时延和量化误差的不确定性,设计量化保性能控制器使系统在达到稳定的同时,取得一定的保成本值。然后针对目前WNCS建模研究中忽略网络时延与数据包丢失的区分界限的问题,在802.11b协议的基础上设计一种新型的网络结构以明确地区分时延和丢包。据此设计的WNCS数学模型,不仅周全地考虑了网络状态下的各种网络因素,还可解决数据包出错和时序错乱问题。所设计的状态反馈控制器能使系统达到相应的全局均方渐近稳定(GMSAS)。最后针对目前WNCS研究中只注重网络调度设计或者系统性能控制之一的问题,设计了基于网络调度的控制器使系统达到全局渐近均稳定。其中,所提出的基于802.11b协议的网络调度方法不仅有利于进行控制性能分析,对比广泛研究的各种调度方法还具有一定的优越性。仿真结果也证明,使用基于本网络调度的控制器能使系统取得更好的性能。