什么是最优控制系统?

[拼音]：zuiyou kongzhi xitong

[外文]：optimal control systems

在给定约束条件下，使系统的某种性能指标具有最优值（极大或极小值）的自动控制系统。构成最优控制系统的控制规律称为最优控制，相应的系统运动轨迹称为最优轨线，而对应的性能指标值称为最优指标值。最优控制系统有开环和闭环两种结构形式。在开环最优控制系统中，控制信号被设计成与系统状态无关的时间函数。在闭环最优控制系统中则把控制信号设计成系统状态的函数。闭环最优控制在抑制扰动的影响和对参数变动的不敏感性方面均优于开环最优控制（见最优控制理论）。最优控制系统的应用始于50年代最速电机拖动系统的设计，60年代在航天器轨道控制和软着陆等航天控制的应用中获巨大成功，对自动控制技术的发展起了重大推动作用。此后最优控制系统得到广泛应用。理论上比较成熟和应用较广的最优控制系统有线性二次最优调节和跟踪系统(见线性调节器)、最速控制系统和最省燃料控制系统等。这些系统不仅能获得技术经济上的效益而且还具有稳定性、鲁棒性等优良的动态品质。当被控系统具有随机变化因素或受到随机干扰的作用时，系统的最优性能指标应采用统计平均值。这类系统称为随机最优控制系统(见随机控制理论)。线性二次型高斯(LQG)随机过程的最优控制系统是理论上最成熟、应用最广泛的随机最优控制系统。当被控系统受到多个控制输入的同时作用、而各控制输入的性能指标设计准则又不相同时的控制问题就是微分对策。微分对策是最优控制的推广，可用于解决具有对抗性的复杂场合下的最优控制问题。

参考书目

A.E.布赖森，何毓琦著，钱浩文等译：《应用最优控制:最优化、估计、控制》,国防工业出版社,北京,1982。(A.E.Bryson, Jr.Yu-Chi Ho: Applied Optimal Control: Optimization, Estimation，and Control, John Wiley & Sons, New York,1975.)