在信息时代,将通信技术、计算机技术和控制技术整合起来应用到控制系统是现代工业控制领域发展的趋势。将传感器、控制器、执行器用网络连接起来的网络控制系统是近年来控制界的一个研究热点。不管从实际应用前景和理论研究意义看,这种研究都具有巨大的研究价值,并富有挑战性。通信网络的引入,不可避免地带来传输时延、数据包丢失、时钟同步和数据包时序错乱等一系列问题,会导致控制系统性能下降,甚至引起系统不稳定。现有的控制理论和方法很难解决这些问题,新的理论和方法有待进一步的开发和研究。　　本文利用聚类算法、Lyapunov稳定性定理、时滞系统理论和切换系统理论的一些现有成果,针对网络控制系统的时钟同步、数据包丢失、稳定性和切换控制等方面进行相关研究。　　使用软件方法对单向延迟时间序列进行分析,在线检测时钟调整位置,消除端对端系统间的时钟偏差,实现网络控制系统各部分在线时钟同步;改进已有分段聚类算法,使用软件方法对单向时延序列进行分析,在线检测时钟调整位置,采用变宽度的滑动窗方法对单向时延数据进行过滤,减少时间序列大小,同时保证时钟调整位置信息不丢失;使用自底向上算法对时间序列进行线性分段,检测时钟调整或时钟频率跳变点,算法的时间复杂度大大降低。在此基础上,本文提出一种基于离线分段和在线检测的时钟调整检测算法,其时间复杂度为O(w),解决了对单向延迟的时间序列进行实时分段准确性低的问题。　　本文对具有时变有界的不确定参数和状态时滞的线性不确定时滞系统,研究其时滞依赖型具有指定收敛率的鲁棒指数稳定性问题。通过应用Lyapunov-Krasovskii稳定性定理方法,合理建立Krasovskii泛函,利用线性矩阵不等式方法导出了系统鲁棒指数稳定且具有指定收敛率的判据。所得结论采用线性矩阵不等式表示,与时滞参数的导数无关,克服了通常所得结论与时滞导数有关且要求时滞参数导数小于常数1的限制。　　对于存在时延的网络控制系统,本文提出采用全维动态切换控制器进行控制,研究动态反馈控制与切换策略的设计。根据控制器切换参数的不同,分别采用单Lyapunov函数法和多Lyapunov函数法,并以线性矩阵不等式的形式给出了渐近稳定的充分条件及切换率的设计方法。对于存在参数切换和时滞切换的网络控制系统,将网络控制系统建模为一类时滞切换系统,获得系统稳定性条件和状态衰减估计形式。　　针对网络控制系统存在时延和丢包的问题,本文引入丢包补偿器补偿丢包对系统的影响,当发生数据包丢失时,控制器采用丢包补偿器产生的预估状态代替系统的真实状态计算控制量。将通信正常和持续丢包描述为两个时滞子系统,通过Lyapunov-Krasovskii定理得到各个子系统的指数稳定性,然后使用时滞切换系统理论来分析系统的稳定性,以平均驻留时间和矩阵不等式的形式给出了系统指数稳定性的充分条件,并给出了系统状态指数衰减估计形式。　　本文同时介绍了网络控制系统的TrueTime仿真和实验系统,以及网络控制系统求解中的计算问题。　　最后对全文所作的工作进行了总结,并指出了下一步研究的方向。