随着信息通信技术的不断发展,无线技术在工业自动化中得到广泛应用。将无线网络与现有控制网络相融合,形成了无线网络系统,实现了信息采集和控制的无线化。然而,与有线通信相比,无线通信面临着诸多新挑战。复杂严重的电磁干扰、动态多变的无线链路、大型设备的移动遮挡,导致信息传输的实时性和可靠性难以保证。针对无线传输诱导的时延和丢包,网络系统既可以采用感知与控制方法进行被动抑制,也可以设计传输机制进行主动改善。通过充分利用时-频-空多域多维度的多样性,协作传输能够有效地抵抗衰落、抑制干扰,显著地提高端到端的信息传输性能。由此可见,面向感知与控制的协作传输是提高网络系统性能的有效方法。本论文以工业生产过程为研究背景,研究面向网络系统感知与控制的传输机制设计,解决资源约束下状态感知信息与控制指令信息高效可靠传输问题。本论文主要成果包括:首先,针对基于无线网络的多子系统网络系统,分析了状态感知信息和控制指令信息丢失对网络系统性能的影响,显式地刻画了控制性能与传输性能之间的映射关系。基于此关系提出了面向多子系统闭环控制的协作传输机制。此机制能够根据子系统和无线信道的动态特性,自适应地进行多域（频域、时域、能量域）资源的优化配置,实现了资源约束下控制性能驱动的双向信息可靠传输。为提升网络系统的整体性能,构建了系统稳定性约束的控制传输总代价最小化问题,并采用分解方法高效地求解了此混合整数非线性规划问题,数值仿真验证了所提协作传输机制的有效性和优越性。其次,考虑到传感器到远端控制中心的距离较远,路径传播损耗和能量消耗都较大,研究了状态感知信息的高效传输问题。解析地表达了系统总代价与控制性能和传输可靠性之间的内在联系,基于此关系提出了基于中继辅助的协作传输机制。此机制通过联合优化控制方法、信道分配、功率控制、接纳控制及转发模式,实现了多子系统间多域资源的高效公平分配,改善了状态感知信息的传输性能。此外,构建了最小化系统总代价的约束优化问题,并基于两跳网络架构设计了高效求解混合整数规划问题的启发式算法,进一步降低了网络系统的控制通信总代价。然后,考虑到感知范围相互重叠的传感器间存在大量的冗余信息,我们研究了面向分层估计的状态感知信息的按需传输,有效解决了冗余信息传输问题。此外,提出了基于边缘预处理的分层网络架构,并将分层估计与两阶段传输进行联合设计,显著地降低了冗余信息的传输数据量,实现了对控制系统和无线资源动态特性自适应的按需传输。构建了估计收敛性、发射功率、无线信道等约束下估计误差与能量消耗最小化问题,并根据分层网络架构将此混合整数规划问题分解为两个解变量集互不相交的子问题,提出了基于块协作下降的迭代求解算法,实现了对原问题的快速求解。最后,由于控制指令丢失将严重恶化系统性能,我们采用基于波束成形的协作传输,增加了空间分集增益,有效地降低了控制指令信息的传输中断概率。考虑到网络系统中每个子系统的动态特性存在较大的差异,成功传输不同子系统的控制指令对于系统整体性能提升的贡献不同,因此分析了不同子系统控制指令丢失对系统整体性能的影响,并提出了基于波束成形的控制指令信息的可靠传输机制,构建了波束形成因子、信道分配和发射功率的联合优化问题,实现了具有系统动态特性意识的信息高效可靠传输,显著地改善了资源受限下网络系统的整体性能。