在5G中,超高可靠和低延迟通信（Ultra-Reliable and Low-Latency Communication,URLLC）可以有效降低实时无线控制系统中的时延以及丢包率,以满足工业互联及自动化中实时、可靠等高性能要求。然而,为了满足严格的服务质量（Quality of Service,QoS）,URLLC消耗了大量的无线资源,严重阻碍了该技术的实施和大范围部署。因此,针对多控制回路的实时无线控制系统,本文首先推导了控制系统性能与无线网络特性之间的明确关系,从而进行通信和控制的一体化设计。然后,以提高资源利用率为目标,设计了无线传输和资源分配方法。最终保证了控制系统和通信系统两者的优良性能。主要研究工作如下:（1）研究基于信道状态的随机接入和资源分配问题。考虑分散式接入机制的多控制回路实时无线控制系统,多个传感器独立且随机地决定是否访问共享的无线介质。为了降低传感器同时传输导致的数据包冲突和URLLC极高QoS造成的资源损失,本文提出了基于信道状态的传感器随机访问和资源分配方案。首先,我们建立了在控制收敛速度约束下最小化能耗的优化问题。为了解决该问题,推导了控制子系统约束和URLLC QoS要求之间的关系,将作为控制角度性能约束的控制收敛速度转化为通信可靠性问题。然后利用凸优化方法中的拉格朗日对偶次梯度法解决此优化问题,得到了基于信道状态的调度策略和功率动态分配方案。仿真验证了该方法可以明显降低功率消耗,并保证控制性能要求。（2）研究基于上行多用户多输入多输出天线技术（Uplink Multi-user Multiple Input Multiple Output,UL-MU-MIMO）的实时无线控制系统功率分配策略。本文在保证控制性能的前提下,通过优化能源效率来获得最佳的传输功率。首先构建了UL-MU-MIMO无线通信模型和控制系统模型。然后,定义了系统的能源效率,其中假设所有用户除了射频功率外,还消耗固定数量的电路功率。接下来,我们建立了一个最大化能源效率的最优问题,其中同时考虑了控制约束和URLLC中的QoS要求。然后从通信和控制联合设计的角度,通过通信可靠性和控制约束的联系将协同问题转化成了常规的通信资源分配问题。最后,本文提出了一个穷尽搜索的方法,得到了最优功率分配方案。仿真结果验证了该方法能够显著提高系统的能源效率。