随着计算机网络、通信技术和控制理论的发展，网络控制系统在各领域得到了越来越广泛的应用。然而，网络的引入使得网络控制系统的研究极具挑战性。网络时延问题是网络控制系统研究的重点，当网络时延足够大时，会造成系统不稳定。将移动机器人控制技术和无线传感器网络定位跟踪技术有机结合起来可构成“基于无线传感器网络的多移动机器人系统”。这个系统作为网络控制系统的一个典型实例，具有极其重要的研究意义。本文主要针对无线传感器网络环境下的移动机器人系统进行分析建模与控制器设计。首先，本文介绍了基于无线传感器网络的多目标实时定位跟踪平台的系统架构、关键技术和平台实现。定位跟踪平台由一组分布式超声波传感器节点、监控基站和多台轮式移动机器人组成，该平台运用自适应分簇及簇间协商的节点调度策略、基于事件驱动的扩展卡尔曼滤波算法和基于任务的分布式系统资源时隙分配等关键技术实现了多目标实时定位跟踪和基于网络实时反馈的移动机器人协同控制。其次，在无网络环境下建立了两轮移动机器人的运动学模型，针对其轨迹跟踪控制问题，设计具有全局渐近稳定的跟踪控制律，通过两轮移动机器人跟踪直线轨迹的仿真实验，验证了该控制器在两轮移动机器人轨迹跟踪控制中的有效性。最后，讨论了无线网络控制系统存在的基本问题，分析了基于无线传感器网络的多移动机器人控制系统的时延特性，并深入研究了存在网络时延的移动机器人模型和时延对移动机器人控制系统性能的影响。为保证系统稳定性和动态性能，针对具有时延的网络化多移动机器人控制系统，设计了具有最优时延补偿的预测控制器。通过对移动机器人轨迹跟踪的仿真实验，验证了该控制器对网络化多移动机器人控制系统的有效性。