环节之间用网络实现连接的控制系统,被称为网络化控制系统。网络化控制系统的出现,大大推动了现代化控制技术的发展,正成为新的热点。由于不确定性延迟、故障和外部扰动等是造成网络化控制系统性能下降的主要原因,同时,网络化控制系统作为一个整体,如果只单纯的从其某一个部分对它进行研究和性能改善,显然也不能取得最好的效果。因此一个行之有效的性能优化方法是,同时从多个方面对系统进行综合改善设计。依据上述思想,综合研究网络化控制系统的建模与相关鲁棒控制方法,就具有较大的理论与实际意义。本文就是针对网络化控制系统的建模与鲁棒控制问题进行了较为深入的研究,创造性的建立了一些新型的系统模型并设计了相应的鲁棒控制规则和传输协议规则。较好的解决了由于不确定性延迟、故障和外部扰动等原因造成的网络化控制系统的性能下降。本文系统全面的介绍了网络化控制系统的研究现状,并在具体分析了网络化控制系统的各种现有模型和鲁棒控制规则的现有设计方法之后,给出了解决网络化控制系统中不确定性延迟、外部扰动和故障的思路。针对网络化控制系统中的控制器只能收到延迟了的状态信号变量的特点,设计了新型延迟状态变量模型。考虑到网络和系统本身所具有的不确定因素和外部扰动,在建立起来的新型延迟状态变量模型的基础之上,又设计出了具有不确定因子和扰动的网络化控制系统的模型。针对鲁棒传输协议设计的需要,建立了一类网络化控制系统的切换模型。考虑到网络化控制系统中时变延迟的特点,提出了模糊逻辑混杂控制模型的设计方法。针对具有时变延迟的网络化控制系统,以提出的一种新型延迟状态变量的模型为基础,设计了线性二次型最优控制器(LQR)。同时,也给出了在线估计延迟的方法,因为在具有时变延迟的网络化控制系统中,LQR控制器很难实施,又给出了一种模糊推理逻辑加LQR最优控制器的设计方法。针对具有多时滞和不确定性因素的网络化控制系统,进行了相应控制规则的设计。考虑到网络中的信号延迟、环境的复杂、器件的老化和非线性等因素,在建立起来的一类具有不确定因素的多时滞新型延迟状态变量的网络化控制系统的模型之上。推出了该类网络化控制系统的保性能控制规则的设计定理及其线性矩阵不等式(LMI)的实现公式。考虑到外部扰动的影响,又推出了该类网络化控制系统的r次优控制规则的设计定理及其LMI的实现公式。在具有不确定因素的新型延迟状态变量的网络化控制系统的模型基础之上,建立了包含传感器失效的模型,并推出了完整性设计的鲁棒容错控制器的设计定理。考虑到MATLAB软件设计的可行性,推出了其鲁棒容错控制器LMI的实现方法,同时也相应的给出了执行器失效情况下鲁棒容错控制器的设计方法。同时也从网络方面着手,研究如何减少网络化控制系统对共享网络带宽的占用。深入探讨了如何在传感器和控制器之间,减少状态数据包传输的方法。设计了一个新型结构的控制器并开发了一种特殊的网络传输协议规则。在该类网络传输规则协议的作用下,可以大大减少网络化控制系统对网络带宽的占用。网络化控制系统的建模与鲁棒控制问题是一个研究范围很广的课题,因此本课题今后还有很多工作。包括在网络化控制系统的建模中,应更加充分考虑到时变延迟、故障和外部扰动等因素的影响。进一步建立符合网络化控制系统特点的新型混杂系统模型。为使时变延迟网络化控制系统具有较强的稳定鲁棒性能,可进一步研究新型模糊-神经网络控制规则的设计方法。为使不确定结构的网络化控制系统具有更强的鲁棒性能,可进一步研究具有时滞依赖型鲁棒控制规则的设计方法。为使网络化控制系统的带宽占用更少,可进一步研究鲁棒传输控制协议的设计方法。将研究成果应用到实际中去。