网络控制系统(Networked Control System, NCS)又称为基于网络的控制系统,是一种完全网络化、分布化的控制系统,是通过网络构成闭环的反馈控制系统。也就是说,网络控制系统是以网络作为传播媒介,实现传感器、控制器和执行器等部件之间的信息交换,从而实现资源共享、远程检测与控制。因为网络的引入,不可避免的给控制系统带来一系列传统系统不存在的新问题,比如网络调度、网络时延、数据包丢失等问题。这些问题会使整个系统的性能品质下降,严重时甚至导致网络控制系统不稳定。本文重点针对网络控制系统中的网络时延与数据丢包问题进行算法研究。首先,本文简要介绍了网络控制系统的概念、组成与结构、特点以及国内外研究现状,引出网络控制系统中的节点驱动方式、网络诱导时延以及数据包丢失等问题,同时还介绍了网络控制系统的性能指标。其次,着重分析讨论了网络控制系统中网络时延和数据丢包产生的原因、组成及其特点,然后针对不同的时延类型和丢包类型建立闭环网络控制系统模型。另外,对前人分析研究网络时延和数据丢包的方法进行了阐述。再次,结合T-S模糊理论和Markov跳变系统理论,针对网络控制系统中的网络时延与数据丢包的特点,构建出T-S嵌套模糊跳变系统模型。利用均方稳定判据证明系统模型的稳定性,并讨论T-S嵌套模糊跳变系统保成本控制器和H∞控制器的设计方法。最后通过仿真实例验证控制器的有效性。然后,借助神经网络神经元增长与修剪的方法,针对模糊控制系统不能离线控制的问题,提出T-S嵌套模糊跳变系统模糊规则确立的方法,使之能够适用于不同的工作环境,不同的参数条件。最后,总结了全文的研究工作,并提出未来研究的问题和方向。