随着无线通信技术、嵌入式技术、计算机技术以及微电子技术等前沿技术的发展，使得能耗低、功能强的无线传感器得到快速发展。这些传感器拥有体积小，感知环境、数据采集、数据处理、无线通信等特点，它的出现为以传感器为基础的网络的形成及应用奠定了良好的基础。由于无线传感器节点能量十分有限，因此研究如何通过拓扑控制来延长网络寿命已成为近年来的研究热点。实际上，在一些延迟敏感的应用中，还需要无线传感器网络拥有较快响应速度和较低的数据收集延迟。本文从网络的拓扑控制角度出发，分析无线传感器网络的延迟优化问题，提出了一种基于拓扑控制的分布式延迟优化算法。论文的主要工作与创新点如下：1、简要介绍了无线传感器网络的基础理论，包括无线传感器网络体系结构、拓扑控制技术、路由协议等关键技术。2、分析经典的分簇路由协议，对分簇拓扑控制机制进行改进，设计可以实现最小延迟的网络模型，并证明该模型的相关特性。3、提出构造该网络模型的算法设计思想和算法实现步骤。4、利用JAVA构建算法仿真平台，详细介绍了分布式延迟优化算法的仿真流程，并对比了该算法和集中式延迟优化算法以及经典算法的网络传输能耗、节点生命周期偏差、网络生命周期、数据收集延迟四项指标。仿真结果表明，本文提出的分布式延迟优化算法不仅实现了最小延迟网络模型，缩短了网络延迟，同时均衡了网络负载，延长了网络生命周期。