随着网络的迅猛发展,网络规模也在逐步的扩大,网络数据量传输也在不断的增加,致使网络拥塞问题日益加剧,人们对网络传输质量的要求也在不断提高。网络拥塞,网络传输延时是网络传输问题中的两大研究热点。主动队列管理(AQM)算法是网络拥塞控制中行之有效的,并且也是使用最为广泛的一种算法,它通过对于期望队列长度的保持,以实现降低路由器中的数据包丢失率,改善排队延时来提高网络性能,控制网络拥塞现象,提高网络传输服务质量。论文主要应用非线性控制理论,提出了三种主动队列管理的设计算法,控制网络系统瞬时队列长度,实现对期望队列长度的保持,改善网络拥塞、延时现象,提高了非线性TCP动态网络系统的稳定性。论文研究的内容可以归结如下:首先,研究了一类非线性TCP动态网络系统的鲁棒控制问题。考虑到实际网络运行环境中干扰的存在,引入干扰量,对于已有的非线性TCP动态网络系统模型进行了改进,设计了适当的坐标变换及评价信号,并构造了能量存储函数,求得满足非线性L2增益的鲁棒控制器,实现对系统干扰的有效抑制。其次,研究了一类具有延时特性的非线性TCP动态网络系统的鲁棒控制问题。通过对已有模型的对比,在Jacobsion算法发展而来的非线性TCP动态网络系统模型中引入延时量,并同时考虑干扰,设计了非线性鲁棒控制器。通过仿真验证,控制器在系统本身存在延时,以及受到外界干扰情况仍可以对系统进行有效控制,使系统实现对期望队列长度的保持,保证系统渐近稳定。再次,研究了一类非线性TCP动态网络系统的自适应鲁棒控制问题。考虑到网络运行环境中各种参数的不确定性,设计了自适应鲁棒控制器。该控制器能够根据网络的实时拥塞情况来更新控制器参数,参数在运行过程中依据自适应规律在线变化,大大提高了网络性能。最后,利用嵌入式实验箱对论文所设计的自适应鲁棒控制器进行嵌入式路由器的开发。