开放式网络架构下的网络控制系统是一项综合性网络应用，在底层控制上属于闭环网络控制系统研究的范畴，在体系结构上体现了分布式控制的特点，在系统的设计上需要对网络性能和控制器设计进行综合考虑。本文基于非线性时变网络控制系统为研究对象，在网络协议、网络时延特性分析与预估、非线性控制方法等方面开展研究。 首先，本文作者从网络控制系统的历程入手，简要地回顾其发展历史，总结了一般规律，将开放式网络控制系统作为主要的研究内容。 网络控制系统作为信息技术与传统控制系统相结合的产物，通信协议很自然的成为关键要素。于是，在随后的第二章里，作者对目前网络控制系统常用的协议进行了对比分析，认为虽然出现了很多改进后的协议或是专用协议，以使其适于网络控制系统的需求，但这些改进后的协议有很多的专用限制要求和封闭性条件，而这和越来越明显的网络控制系统开放性发展趋势不一致，难以进行大范围的推广和应用。网络控制系统的开放性需要我们在通用协议的基础上加以改善，更为有效地满足人们对系统的充分应用。最后采用一种分布式计算技术XML-RPC：一种基于消息的远程编程方式，实现了一种新的远程设备数据采集和控制方法，并开发出相应的开放式远程控制系统。 然后本文对网络控制系统分析的核心：时延问题，包括时延的产生机理，时延模型，时延估计以及相应的控制策略和稳定性分析进行了阐述。接下来，作者从网络结构的角度出发，以Internet为网络架构对时延进行研究和分析，并加以预估。虽然Internet的控制机制和行为特征日趋复杂，使得对其越来越难以认识和把握。但是其特征可以通过它所承载的网络流量的特性反映出来，所以研究网络流量的动态特性，有助于揭示现代互联网络的工作机理，从而对基于Internet的网络控制的时延尤其动态时延有较好的把握。 最后，本文集中在控制策略方面，针对开放式网络控制系统的非线性时变特点，分别与鲁棒控制理论和多模型理论相结合，提出了各自新的算法。在应用前者时，建立了一时变多时延网络控制系统对象模型，结合应用于时滞系统的鲁棒控制理论，通过求解线性矩阵不等式，在满足一定性能要求条件下给出静态状态反馈控制，使得闭环网络控制系统二次型稳定并满足相应的性能指标。