无线网络控制系统(WNCS)作为一个新兴的研究领域,近年来受到越来越多关注。其研究成果被广泛应用于军事国防、工农业控制、生物医疗、环境监测、防恐反恐、远程控制等诸多领域。对于一个无线网络控制系统,稳定性是至关重要的问题之一。本文以确保无线网络控制系统稳定运行为目标,对无线网络控制系统的节点能量调度及控制器设计方法进行研究。首先,考虑到网络诱导时延在WNCS中普遍存在,且时延对系统稳定性的不利影响,将长时延无线网络控制系统建模为一类具有不确定参数的离散系统。结合Lyapunov方法,采用常见的线性矩阵不等式求解使系统保持稳定的状态反馈控制器,得到WNCS控制器的参数化设计方法。其次,在分析节点能耗的基础上,给出采样周期与生存时间之间的关系,并提出一种基于自适应采样周期的能量控制方法。该方法利用当前已知节点剩余能量与能耗速率信息,实时预测节点的生存时间,在系统稳定性和采样周期可调度的双重约束下,实时调整系统的采样周期,延长节点生存时间。然后考虑到存在系统采样周期不可调度的情况,从平衡节点间能量消耗的角度出发,引入经济学的市场模型,提出一种基于定价策略的传输任务分配协议,建立能量分配的市场模型。高能耗的节点通过协议将传输任务外包给低能耗节点执行,从而降低节点能耗速率,延长节点生存时间,增加网络生命周期,为系统稳定运行奠定基础,达到节点能耗调度目的。最后,针对节点能量及控制器同时影响系统稳定性,从控制与调度协同设计的角度出发,将前文提出的基于自适应采样周期的WNCS建模为一类具有不确定切换信号的离散切换系统。通过设计切换状态反馈控制律,并利用切换系统理论分析系统的稳定性,给出系统渐近稳定时控制器增益与滞留时间需要满足的约束条件。