随着现代科技水平的飞速发展以及计算机技术、信息技术、控制技术和网络通信技术的发展及其相互渗透,网络控制技术己经得到广泛的应用。网络通讯技术在运行中仍需要解决两类问题:一是系统自身存在的问题,如时延、丢包和拥塞等;另一是组成系统软硬件问题,如执行器和通讯衰减等在系统运行中所出现的故障,影响系统的正常运行,甚至失效。本文采用自适应容错控制的方法来解决网络化系统可靠性和安全性问题。自适应本身就具有自校正功能,而容错控制又有修复故障的功能,两者结合在一起就能使系统发生故障后仍能保持或者接近原有系统性能。论文的主要工作如下:(1)对网络控制系统中时延的形成和特性进行了分析并给出含有执行器故障和通讯衰减故障的网络控制系统模型。提出一种基于时间戳的网络时延测量方法,对大量的随机时延测量值进行奇异值剔除预处理。运用随机估计理论,将随机时延测量值应用基于离散二次型指标的估计方法转化为时延估计值,有利于自适应容错控制方法的应用。(2)针对含有部分失效、中断、偏移和卡死的执行器故障和网络通信衰减的主从网络控制系统,提出一种基于故障和控制器参数估计的分布式自适应容错控制方法,以解决主从控制系统的容错同步控制问题。通过设计一系列自适应律在线估计控制器增益、执行器故障失效因子和网络衰减因子,并利用这些信息构建自适应容错控制器,解决外部扰动对系统指标的影响,并使各分系统状态稳定并趋于一致。通过运用李雅普诺夫稳定性定理证明,本文所提出的设计方法能使系统渐近同步稳定。(3)给出了一种直接自适应容错控制方法,该控制器不需对故障参数进行估计,可直接在线更新控制器参数,补偿故障的不良影响,实现了含有随机时延的网络主从系统全局指数渐近同步。根据李雅普诺夫稳定性理论,证明了所提出的设计方案能保证含有时延和故障的网络主从控制系统渐近稳定。仿真算例运行结果表明:所提出的直接分布式自适应容错控制方法计算量较小,易于实现。(4)在利用自适应机构补偿故障的同时,重点研究了容错控制方法在系统运行中的优化问题。结合自适应系统和线性矩阵不等式方法设计容错控制器,使网络控制系统不仅能补偿故障、扰动和时延,还能优化系统性能。同时,针对网络控制系统中的软硬件故障和扰动,本文研究了其鲁棒容错自适应控制问题。提出一种输出反馈自适应鲁棒容错控制器设计方法,使得系统不仅能够稳定而且具有一定的次优容错H∞性能。(5)分别在两个广泛应用的工业网络控制平台上,构建了罗克韦尔自动化网络下的多轴伺服控制系统和西门子Profinet下的多搅拌器控制系统。系统实际运行结果表明了本文所提出的自适应容错同步控制策略和时延测量方法的有效性和正确性。