随着计算机技术、网络通信技术和控制科学的日益发展与交叉渗透,网络控制系统应运而生并得到广泛应用。网络控制系统的性能不仅依赖于控制算法的设计,还取决于对控制系统中各类信息的调度。本文对基于带宽的网络控制系统的调度算法及优化问题进行了研究,主要内容如下:(1)研究基于带宽的网络控制系统多重约束的多目标优化问题。分析了网络控制系统优化的必要性、优化模型的目标决策函数以及约束条件;建立了带宽资源限制条件作为目标函数和约束条件的优化模型;并针对RM调度策略,利用TRUETIME进行仿真,验证了优化模型的有效性。(2)针对有限的带宽资源,设计了一种周期数据的调度策略。算法基于时间窗口的思想,在传感器采用时间驱动方式、控制器采用事件驱动方式的情形下,对周期数据进行了调度,确定了各控制闭环的采样周期及初始采样时刻。仿真表明,该算法比传感器和控制器均采用时间驱动方式下的算法能节省较多的网络带宽资源。(3)基于时间窗口的思想,实现了对网络控制系统各种数据信息的调度。算法确定了周期数据的采样周期及初始采样时刻,给出了非紧急数据传输时间的限制条件,并证明了可调度性。算例验证表明,算法能满足各种数据不同的实时性要求,并充分利用和配置了网络带宽。仿真结果表明,建立的优化模型在满足带宽资源限制的同时,亦能获得较好的控制性能;设计的调度算法能有效地调度网络控制系统的各种数据并能合理配置网络带宽资源。