无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统。传感器网络具有十分广阔的应用前景,可广泛应用于军事、环境、医疗、家庭和其它商用领域。拓扑控制是无线传感器网络研究中的核心问题之一。拓扑控制对于延长网络的生存时间、减小通信干扰、提高MAC协议和路由协议的效率等具有重要的意义。本文全面阐述了拓扑控制研究的问题和设计目标,并对拓扑控制当前的两个主流研究方向:功率控制和睡眠调度,进行了详细的介绍。在功率控制的算法中,SMECN算法具有代表性。SMECN算法的目的是在保证网络连通的基础上,减小节点的发射功率,使其控制后的拓扑具有最小能量特性。但是SMECN算法存在以下两大问题:(1)假设过于理想化,没有考虑实际应用中的诸多困难。(2)由于节点的不封闭直接传输区域,导致节点能量浪费。针对上述问题,本文利用文献[50]中的无k边多余概念,对SMECN算法进行了改进,提出了一种新的无线传感器网络拓扑控制算法-MPTC。MPTC算法不仅可适用于三维空间,还解决了SMECN算法中存在的问题。最后,通过仿真分析,验证了MPTC拓扑控制算法的有效性。