Chất lượng điều chỉnh của hệ hai vòng đã đem đến kết quả rất khả quan trong điều chỉnh công nghiệp đặc biệt là trong các quá trình nhiệt, khi đối tượng điều khiển có quán tính lớn và chịu ảnh hưởng mạnh của tác động nhiễu. Từ khi kỹ thuật vi xử lý và điều khiển số ra đời người ta càng quan tâm nhiều hơn đến việc tổng hợp hệ thống điều khiển số hai vòng, song tính phức tạp của hệ thống nên lời giải nhận được của hệ thống không đem lại kết quả mong muốn hoặc kết quả không tối ưu do đó khi đặt tham số hệ thống người ta phần lớn dựa trên kinh nghiệm là chính. Trong bối cảnh đó quan điểm tổng hợp cấu trúc bền vững cao [1] ra đời là cơ sở lý luận để tổng hợp hệ thống điều chỉnh liên tục cũng như bộ điều chỉnh số đem đến lời giải đơn giản mà có hiệu quả cao.
Dưới đây sẽ trình bày phương pháp phân tích hệ thống để tổng hợp hệ thống điều khiển số cho hệ hai tầng dựa trên quan điểm bền vững tối ưu chất lượng cao.
Giả sử ta có một hệ thống điều khiển số hai tầng có cấu trúc như (hình 1) dưới đây, trong đó g – giá trị đặt bằng số; L - tổ hợp tác động nhiễu; y – đáp ứng đầu ra của hệ thống; R1(z), R2(z) - lần lượt là các hàm truyền đạt của bộ điều chỉnh số vòng ngoài và vòng trong; O1(s), O2(s), B(s) - lần lượt là hàm truyền đạt của đối tượng tại vòng ngoài, vòng trong của hệ thống theo kênh điều chỉnh và đối tượng theo kênh tác động nhiễu; s - biến số phức; z = eTs; WZOH là hàm truyền đạt của khâu giữ mẫu bậc không.