目前电力生产、机器人遥控、宇航系统等迅速发展，迫切地要求我们对广义网络控制系统的研究更加深入[2]。网络的硬件和软件都在迅速发展，这加快了广义网络控制系统在现实生产和生活中的应用。控制系统的各个设备的价格不断降低，也对广义NCS的应用有很大的促进作用。

1。2网络控制系统概述

1。2。1 网络控制系统的研究背景

当今社会，网络到处可见，它存在于生产和社会的方方面面中，如电力生产、自动化工厂、机器人遥控、飞行器等国民经济和国防建设领域。在现代工业和商业各个行业中，控制和通信日益向集成化和多元化方向发展，网络控制系统扮演着重要角色，起着重要的作用。由于计算机和网络技术的蓬勃发展，网络愈来愈多地被应用到如今的各种复杂控制系统中。 

网络控制系统(Network Control System，NCS)，又称综合通信与控制系统（Integrated Communication and Control Systems ，ICCS），是一种通过实时网络代替传统的点对点连接方式，主要由控制器、执行器、被控对象、传感器和网络等5个部分组成[3]。它将网络通信、计算机和控制技术融为一体，是一类闭环开放式的分布控制系统。它的主要特点是各节点共同分享一条网络，并且通过它来构成闭环反馈控制回路。NCS中的各种数据和信息，都经由这条共享的网络在控制系统的各节点之间进行传输、交换。各节点连接起来，完成不同器件间的数据传输和信息交换，完成该地区内不同位置的用户的信息同享和协调作业。

相对于传统的控制系统，我们可以发现NCS具有许多前者没有的优势。借助于通信网络来进行传输数据和交换信息，使得控制系统不再受空间位置的限制。这种方式拓宽了活动的场所，防止了各节点间专用连线的多余铺设，改善了控制系统的诊断能力，降低了系统用于集成的成本。它有利于控制系统向分布化智能化方向发展，能够实现资源共享，便于系统安装、维修及拓展。

上世纪末，对于网络控制系统进行的研究开始蓬勃发展，越来越多的学者开始投入到该领域中进行研究。Ray等对ICCS进行了大量的深度研究，这被后来的学者当作现代网络控制系统的起源。自从ICCS概念的提出以来，学者们对NCS进行的研究获得了大量的成果。上世纪90年代末，现场总线控制系统开始在工业控制领域被应用，这标志着我国对于网络控制系统进行研究的起源。

目前，对NCS的研究主要有两个方向：一是基于网络技术来改善网络服务质量作为目标。这是针对于网络的控制。二是基于控制理论来使得控制系统保持稳定和获得良好的性能，这是借助网络对系统进行控制。

通过近二十年对网络控制系统进行的研究，在其基本理论方面获得了很大的成绩。网络控制系统的研究对象一般分为线性定常、线性时变和非线性对象。网络控制系统的研究方法有随机控制、智能控制、预测控制、鲁棒控制、遗传算法和切换系统方法等。研究内容主要有：网络控制系统数学模型的建立、稳定性的分析与控制器的设计、观测器的设计、数据包丢失的分析与控制、网络诱导时延的分析与控制、鲁棒儿控制等等[4]。

远程教学、远程遥控操作、遥医学、无线网络机器人、某些兵器导航制导与控制系统等都在网络控制系统的范畴中。同时，在工业控制系统中，通过网络作为媒介来连接系统的各节点在多方面有应用，例如分布工业控制、智能交通系统、多智能机器人、飞行器控制、航空航天、国防等领域等等。

计算机、网络和控制技术的融合推动了网络控制系统的发展，它是未来信息的风向标。网络化系统对各种复杂信息的处理展现出极大的优势，势必会极大其在推动国家经济、国防等各个领域的应用。