拥塞问题是制约网络发展的关键问题，传播时延对网络控制的滞后效应又是影响网络系统稳定性的一个基本问题，因此，必须要有优秀的控制机制，使网络系统得到有效的流量控制和拥塞控制。 传统的流量控制方法是基于直接推断的，有很大的随机性和人为因素，控制效果不好，容易产生数据错误和丢失，且不适合于精确分析和进一步改进。尤其对于网络时滞问题，更是缺乏有效的控制机制，不能使网络流量控制在实际网络状况应有的流量上，很容易使网络超载而使瓶颈节点缓冲区数据溢出，造成数据丢失而重传，这进一步增加了数据传输压力，加重了网络拥塞。因此，流量控制是防止网络拥塞的一种最佳机制，它通过对信源实施一定的控制策略使得用户的数据流量与网络资源相匹配，尤其是加强瓶颈节点队列长度控制，从而避免或消除拥塞并实现网络资源充分利用。本文基于 最优理论设计了新颖的路由器流量控制机制的控制系统，应用控制理论的相关思想处理流量控制问题，这是个打破传统流量控制模式的新思路。 本文首先从网络通信背景开始，介绍了拥塞控制及其相关的控制机制；接着运用仿真分析的方法研究了几种常用的用于中间节点的流量控制，对几种主要AQM算法DropTail，RED和ARED的性能在基于NS2 仿真实验的基础上进行了比较研究,分析了它们的性能特性，同时深刻认识网络的性能变化的特点。第二部分，基于TCP网络模型，我们建立了基于路由器的拥塞网络队列控制数学模型。在此基础上，设计了新颖的TCP/AQM控制结构，提出了PI和PID两种流量控制机制，这两种控制机制能保持很好的给定队列长度值响应和抗扰动性能，在网络参数变化的情况下，保证网络的稳定运行，同时队列长度能够快速逼近期望值，减轻了缓冲区溢出的风险和概率，进而减小了对丢失数据重传的需求，提高了链路利用率。而且，这两种控制方案可简单直接的对流控系统进行设计和调节，可调节参数λ以应付更糟糕不确定的出现，实现鲁棒性和系统性能的折衷,为优化交换机性能提供了必要的技术保障。 最后，在各种不同的网络情况下，进行了仿真实验，仿真结果说明虽然我们的设计方法是在模型匹配的情况下设计鲁棒控制器，在动态变化的网络背景下，在有干扰和模型不匹配的时候，由于控制器具有鲁棒性，仍能保持很好的性能和稳定性。