网络控制系统(Networked Control Systems, NCSs)是指通过网络实现控制系统各元件(传感器、控制器、执行器等)之间信息交换的闭环反馈控制系统。NCSs是计算机技术、通信技术与控制技术发展与融合的产物,与传统的控制系统相比,NCSs具有资源共享、布线简单、降低成本、交互性好、有较高的诊断能力、易于安装和维护、能有效提高系统可靠性等优点。然而,由于网络的介入,不可避免地会在控制系统中引发网络诱导时延、数据包丢失、采样周期时变等问题,这些问题将影响系统的性能,甚至导致系统不稳定,从而使得网络控制系统的分析与设计变得更加复杂。本文结合鲁棒控制理论和随机控制理论,采用理论分析和数值仿真相结合的方法,研究具有网络诱导时延、数据包丢失、时变采样周期的NCSs建模、稳定性分析及鲁棒控制等问题。本文的主要工作包括以下几个方面：(1)研究具有时延和丢包的主动变采样周期NCSs的建模和控制问题。假设传感器是时钟驱动和事件驱动相结合的,控制器和执行器事件驱动,采样周期在一个已知有限集内随机切换,数据包丢失的个数是随机且有界的。针对线性时不变的被控对象,采用迭代法建立了具有数据丢包的时变采样周期NCSs模型。基于Lyapunov方法,针对数据包连续丢失个数分别符合Markov链和独立同步分布,给出系统随机稳定的充分条件,并提出控制器的设计方法。通过数值仿真实例说明所提方法的有效性与可行性。(2)研究数据丢包信息不完全已知条件下NCSs的瓯控制问题。假设网络诱导时延随机有界,传感器-控制器、控制器-执行器均存在网络。针对数据丢包个数有界、且符合一个有限状态的Markov链,设计状态反馈控制器,将NCSs建模为Markov跳变系统。针对数据丢包的信息难以精确获得的情况,即转移概率部分已知时,基于Lyapunov方法,给出系统随机稳定且具有H∞范数界γhkj的充分条件。数值实例表明该方法是有效的并具有较好的H∞性能。(3)研究具有数据包丢失和被动变采样周期的NCSs稳定性和耗散控制问题。假设传感器、控制器和执行器为时钟驱动,丢包个数有界且采样周期在标称周期上下波动,利用参数不确定的方法来处理采样周期的波动,NCSs被建模为一类带有参数不确定的离散时滞系统。基于Lyapunov方法,给出其渐近稳定的充分条件,进一步构造一个改进的李雅普诺夫-卡拉索夫斯基函数,并结合线性矩阵不等式(LMIs)方法及Jensen不等式方法,给出系统严格(Q,S,R)-耗散的充分条件及控制器设计方案。数值实例表明所提出的方法具有较小的保守性,同时也减少了计算量。(4)研究具有随机时延和随机变采样周期的NCSs镇定问题。由于网络负载的随机性,考虑采样周期在三种情况下随机切换,随机时延考虑在传感器-控制器和控制器-执行器之间。采样周期和时延τksc、τkca分别符合同步、相互独立的Markov链。设计依赖于当前时刻的时延信息τksc和最近可获得的采样周期信息h-τksc两个模态状态反馈控制器以及依赖于当前时刻的时延信息τksc、最近可获得的采样周期信息hk-τksc、和最近可获得的时延信息τk-τksc-1ca三个模态的输出反馈控制器,hk-τksc依赖于τksc和hk,τk-τksc-1ca依赖于τksc和τkca,闭环系统建模为多模态的多步Markov跳变系统。基于Lyapunov方法,给出闭环系统随机稳定的充要条件,相应的控制器设计问题转化为矩阵不等式组的求解问题,采用锥补线性化的方法求解矩阵不等式组。在此基础上,当一步转移概率信息不完全己知时,根据多步转移概率的性质可知,三步及三步以上的转移概率信息是不可获得的,且∑s∈φμrπrs(i)=∑s∈φπrs(i)=1(i≥3),提出一种新的处理部分已知多步转移概率的方法,给出闭环系统随机稳定的充分条件。倒立摆系统的仿真例子验证了所提方法的有效性。