在网络控制系统中,信息交换是通过共享的通信网络实现的。与传统的点对点连接的控制系统相比,网络控制系统具有很多优点,比如布线少、成本低、易于安装和扩展、信息资源共享等。这使网络控制系统在工业、交通、军事、医疗等领域得到了广泛的应用。网络的引入促进了控制系统的发展,同时也给控制系统带来了新的问题和挑战,比如网络诱导时延、数据丢包和数据量化等,这些不利因素都是造成系统性能下降甚至失稳的重要原因。传统控制系统的分析与设计方法很难直接应用于网络控制系统。本文在综合考虑多种网络因素的共同影响下,主要研究了网络控制系统的镇定与优化设计问题,全文主要内容概括如下：研究了含随机丢包的无线网络控制系统的反馈镇定问题。利用无线通信中丢包概率和通信信噪比的关系,无线连接模型被简化为一个伯努利过程,这样整个无线网络控制系统可以表示成一个马尔可夫跳变线性系统。基于此模型,推导并建立了在给定丢包概率时无线网络控制系统均方稳定的充分必要条件。利用此充要条件和线性矩阵不等式方法,进一步给出了镇定无线网络控制系统的状态反馈控制器的存在条件,并对反馈控制增益进行了求解。在此基础上,针对倒立摆无线网络控制系统,估计了能使系统稳定的最大丢包概率和信道最小信噪比。研究了基于脉冲切换控制的含随机时延的网络控制系统。将网络诱导时延建模为马尔可夫链,针对此类网络控制系统引入了模态依赖的脉冲切换控制器,并推导得到了使得系统稳定的充分必要条件。然后利用线性矩阵不等式方法求解了脉冲切换控制器的状态反馈增益。综合考虑了丢包和量化对网络控制系统的稳定性的影响,并对量化器进行了优化设计。在此系统中,随机丢包现象既会在从传感器到控制器通信信道中发生也会在从控制器到执行器通信信道中发生。通过将丢包被建模为两个独立同分布的伯努利过程,网络控制系统可以表示为一个马尔可夫跳变线性系统。基于此模型,证明了能使网络控制系统达到均方二次稳定的最粗糙的量化器是对数量化器,而且系统的稳定性可以转化为等价的不确定性系统的鲁棒稳定性。然后进一步给出了最优量化器和控制器的设计方法。研究了基于事件驱动机制的含随机丢包的不确定性网络控制系统的量化镇定问题。为了减少网络控制系统中通信资源的消耗,控制器采用事件驱动机制。网络控制系统的模型综合考虑了量化、丢包、被控对象的不确定性和事件驱动机制。基于此模型,利用李雅普诺夫方法推导得到了网络控制系统稳定的充分性条件,利用该条件,给出了控制器反馈增益及事件驱动机制的联合设计方法,而且还估计了保持系统稳定的最大连续丢包数。最后对全文进行了总结,并对今后的相关研究工作进行了展望。