网络化控制系统是通过实时网络构成闭环的反馈控制系统,于二十世纪八十年代末提出并受到广泛关注,它打破了传统控制系统在空间物理位置上的限制,具有可共享信息资源、可远程操作、高灵活性和高性价比等优势,因此网络化控制系统被广泛应用于各个领域中,如航空航天器、电气化交通工具、复杂工业过程、智能家居等。与此同时,网络的引入带来了如网络诱导延时、数据包丢失、数据包时序错乱等问题,这些问题会对系统的性能和稳定性产生不良的影响,也使得对控制系统的分析变得复杂和困难。同时,在网络化控制系统中,一方面受硬件设备的限制和环境因素的影响,非均匀采样在客观上普遍存在。另一方面,非均匀采样方式可以更有效地利用网络带宽、计算、能量等有限资源,故非均匀采样网络化控制系统得到了越来越多的研究和重视。因此,提出变采样网络化控制系统的建模方法、改善系统的稳定性和性能是网络化控制系统的重要研究方向之一。本文考虑一种普适的网络化控制系统,即系统同时具有时变采样间隔和时变传输延时,且时变延时可大于一个采样间隔。在不同的网络化反馈控制策略下,采用小增益定理和积分二次型约束框架,提出时变采样间隔和时变延时的建模方法,建立闭环系统的状态空间增广级联模型,提出新的稳定性条件和控制器设计方法。主要工作包括以下几个方面:(1)针对变采样网络化控制系统,考虑控制量在一个采样间隔内保持不变的控制策略,设计基于观测器的输出反馈控制器和动态输出反馈控制器。首先,将闭环系统离散化为具有时变系统矩阵和时变延时的离散时间系统;通过对时变采样间隔进行建模,将闭环系统转化为具有时变延时和范数有界不确定性的离散时间系统;通过对时变延时进行建模,将闭环系统转化为前向通道与延时无关的级联系统。根据小增益定理推导出了计算复杂度较低的闭环系统渐近稳定条件,并采用改进锥补线性化方法给出了基于观测器的输出反馈控制器和动态输出反馈控制器的设计方法。(2)考虑执行器“分段弃旧用新”数据更新策略,即一个采样间隔内可有多个控制量作用于被控对象,在这一更加精细的控制策略下,对变采样网络化控制系统进行状态反馈和输出反馈控制。对时变采样间隔和时变网络延时进行建模,将时变离散时间系统转化为级联系统,其前向通道包含了变采样带来的范数有界不确定性,延时不确定性被包含于反向通道中。提出了保证闭环系统渐近稳定的单一线性矩阵不等式条件,该方法具有较低的计算复杂度和保守性。最后利用迭代算法求解出了状态反馈控制器和输出反馈控制器。(3)在积分二次型约束框架下,研究变采样网络化控制系统的稳定性。闭环系统被建模为包含两部分时变项的离散时间系统,即变采样带来的范数有界不确定性项和多时变延时项。提出了时变采样不确定性算子和多时变延时算子满足的分二次型约束及相应的系统表示。将闭环系统建模为级联系统,其前向通道是与延时无关的线性时不变系统,反向通道包含了变采样不确定性算子和多时变延时算子。根据积分二次型约束稳定定理给出了系统稳定条件。