通过网络形成闭环的反馈控制系统，称为网络控制系统，即控制系统中的控制器、传感器和执行器通过网络来交换控制及传感等信息[1]。网络控制是以网络为传输通道对被控系统进行控制的，主要针对控制现场的一些如计算机之类的物理设备。

近年来，网络化控制系统由于在各个领域的成功应用，如移动传感器网络，车辆和工艺品，通信网络和网络控制，已经成为一个具有吸引力的研究课题。本文主要研究网络通信方面的面临的控制系统滤波问题。与传统的通过信件、电话来联络的通信方式不同，网络通信是一种新型通信方式，它将计算机与通信结合起来，主要实现人与计算机、计算机与计算机之间的通信。科技的发展使人们能够突破许多限制，当人们有越来越多的信息交流需求，计算机通信网络由此建立。将各个孤立的终端设备通过网络连接起来，这些孤立的设备都作为网络的节点，它们可以通过网络将数据信息从一个设备传输到另一个设备。这就是网络通信，通过信息在网络中进行交换可以跨越空间与时间来实现人与人、人与计算机，计算机与计算机之间的通信。

1。2  网络通信中的网络诱导时延与丢包问题

    在数据传输中发送方并不是总与接收方直接相连，中间可能会经过许多节点，例如可能需要经过路由器节点和交换机节点来转接。网络通信主要有三种交换技术，分别是电路交换技术、报文交换技术和分组交换技术。

    老式电话用的就是电路交换技术。当两个装置即发送方与接收方之间需要进行通信时，要为其提供一条专供其通信的通道，这个通道是临时的，由于是专线，因此比较稳定可靠。但会对资源造成浪费，占用该通道进行通信后其他设备不能使用该通道。论文网

    电报使用的就是报文交换技术，报文交换技术有许多级中间交换设备，当两方需要进行通信时，会将需要发送的数据作为整体发送给其中一级，中间交换设备有存储功能，可以将数据先存储起来，当监听到通信通道处于空闲状态时再将数据发送给下一级，下一级再等待空闲通道发送数据，直至发送到接收方。这种交换方式对通道的利用率较高，但通信不够及时，存在延迟。

    分组交换技术是将数据先进行分组，某一级中间交换设备在下一个分组数据送来之前可以先转发接收到的前一个分组数据，不必等全部数据传到再往下一级发送，可以减轻传输过程中出现的延迟现象，而且还可以对一定程度的差错进行检错。由于分组交换技术上述特点，其成为了计算机网络中使用的交换技术。但网络控制系统也面临下列两个问题：网络诱导时延和数据包丢失。

    一个现实的网络控制系统的设计应考虑网络诱导时延，因为它们可能造成系统性能下降甚至不稳定[2]。网络系统内存在多个节点，这些节点都可以作为信息源，当它们通过网络传输交换信息时，需要共享网络通道。当出现同时有多个节点通过网络来交换数据时，就有可能发生网络拥堵或数据碰撞等情况，因为网络带宽是有限的，而且数据流量也会发生不规则变化，很难保证能够始终稳定、及时地传输数据。这种不可避免地由网络引起的信息传输延迟就叫做网络诱导时延。网络控制系统中包含传感器，控制器和执行器，作为网络传输中的节点，它们的工作情况对网络是否时延、时延多少有很大影响。传感器需要采集数据处理数据，采集处理完数据之后并不是立刻就能发送数据，还需要竞争发送权，即在有限带宽的网络通信中优先发送数据，在网络繁忙时可能需要等待。此外数据在传输的过程中也需要一定时间，也并非发送方发送之后接受方立刻就能收到。控制器节点也要进行计算，竞争发送权和传输控制量，这些步骤都需要一定时间。执行器节点在收到控制信息后执行操作也要花费时间。网络诱导延迟一般由以上几点所耗费的时间组成。在监听到网络通道处于空闲时发送数据可能会减少消耗时间，但现实情况是许多节点共享通道，可能会出现这些节点同时监听到网络空闲之后都选择发送数据，此时，这些节点发送出的数据就会发送碰撞，网络会转而停止发送数据，等待一个随机长的时间后网络才会恢复正常重新对数据开通。因此网络诱导时延是随机时变的。