最優(yōu)控制系統(tǒng)，在給定約束條件下，使系統(tǒng)的某種性能指標(biāo)具有最優(yōu)值（極大或極小值）的自動(dòng)控制系統(tǒng)。構(gòu)成最優(yōu)控制系統(tǒng)的控制規(guī)律稱為最優(yōu)控制，相應(yīng)的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)軌跡稱為最優(yōu)軌線，而對(duì)應(yīng)的性能指標(biāo)值稱為最優(yōu)指標(biāo)值。
最優(yōu)控制系統(tǒng)
最優(yōu)控制系統(tǒng)有開環(huán)和閉環(huán)兩種結(jié)構(gòu)形式。在開環(huán)最優(yōu)控制系統(tǒng)中，控制信號(hào)被設(shè)計(jì)成與系統(tǒng)狀態(tài)無關(guān)的時(shí)間函數(shù)。在閉環(huán)最優(yōu)控制系統(tǒng)中則把控制信號(hào)設(shè)計(jì)成系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)。閉環(huán)最優(yōu)控制在抑制擾動(dòng)的影響和對(duì)參數(shù)變動(dòng)的不敏感性方面均優(yōu)于開環(huán)最優(yōu)控制（見最優(yōu)控制理論）。最優(yōu)控制系統(tǒng)的應(yīng)用始于50年代最速電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，60年代在航天器軌道控制和軟著陸等航天控制的應(yīng)用中獲巨大成功，對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展起了重大推動(dòng)作用。此后最優(yōu)控制系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。理論上比較成熟和應(yīng)用較廣的最優(yōu)控制系統(tǒng)有線性二次最優(yōu)調(diào)節(jié)和跟蹤系統(tǒng)(見線性調(diào)節(jié)器)、最速控制系統(tǒng)和最省燃料控制系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)不僅能獲得技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的效益而且還具有穩(wěn)定性、魯棒性等優(yōu)良的動(dòng)態(tài)品質(zhì)。當(dāng)被控系統(tǒng)具有隨機(jī)變化因素或受到隨機(jī)干擾的作用時(shí)，系統(tǒng)的最優(yōu)性能指標(biāo)應(yīng)采用統(tǒng)計(jì)平均值。這類系統(tǒng)稱為隨機(jī)最優(yōu)控制系統(tǒng)(見隨機(jī)控制理論)。線性二次型高斯(LQG)隨機(jī)過程的最優(yōu)控制系統(tǒng)是理論上最成熟、應(yīng)用最廣泛的隨機(jī)最優(yōu)控制系統(tǒng)。當(dāng)被控系統(tǒng)受到多個(gè)控制輸入的同時(shí)作用、而各控制輸入的性能指標(biāo)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則又不相同時(shí)的控制問題就是微分對(duì)策。微分對(duì)策是最優(yōu)控制的推廣，可用于解決具有對(duì)抗性的復(fù)雜場(chǎng)合下的最優(yōu)控制問題。
參考書目
A.E.布賴森，何毓琦著，錢浩文等譯：《應(yīng)用最優(yōu)控制：最優(yōu)化、估計(jì)、控制》,國(guó)防工業(yè)出版社，北京市,1982。(A.E.Bryson, Jr.Yu-Chi Ho: Applied Optimal Control: Optimization, Estimation，and Control, John Wiley & Sons, New York,1975.)
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