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最优控制理论原理与方法总结(共2篇) 　　中南大学信息科学与工程学院　　《最优控制理论》　　课程总结　　姓名：肖凯文班级：自动化1002班学号：任课老师：彭辉　　中南大学信息科学与工程学院　　摘要：最优控制理论是现代控制理论的核心，控制理论的发展来源于控制对象的要求。尽50年来，科学技术的迅速发展，对许多被控对象，如宇宙飞船、导弹、卫星、和现代工业设备的生产过程等的性能提出了更高的要求，在许多情况下要求系统的某种性能指标为最优。这就要求人们对控制问题都必须从最优控制的角度去进行研究分析和设计。最优控制理论研究的主要问题是：根据已建立的被控对象的时域数学模型或频域数学模型，选择一个容许的控制律，使得被控对象按预定要求运行，并使某一性能指标达到最优值[1]。　　关键字：最优控制理论，现代控制理论，时域数学模型，频域数学模型，控制率Abstract：TheOptimalControlTheoryisthecoreoftheModernControlTheory，thedevelopmentofcontroltheorycomesfromtherequiresofthecontrolledthe50years，therapiddevelopmentofthescientifictechnologyputsmorestricterrequiresforwardtomangcontrolledobjects，suchasthespacecraft，theguidemissile，thesatellite，theproductiveprocessofmodernindustrialfacilities，andsoon，andrequestssomeperformanceindexesthatwillbebestinmangthecontrolproblem，itrequestspeopletoresearch,analyse，anddevisefromthepointofviewoftheOptimalControlTheory.TherearemangmajorproblemsoftheOptimalControlTheorystudying,suchasthebuildingthetimedomain’smodelorthefrenquencydomain’smodelaccordingtothecontrolledobjects,controllingacontrollawwithadmitting,makingthecontrolledobjectstoworkaccordingtothescheduledrequires,andmakingtheperformanceindextoreseachtoabestoptimalvalue.　　Keywords:TheOptimalControlTheroy，TheModernControlTheroy，TheTimeDomaint’sModel，TheFrequencydomain’sModel，TheControlLaw　　中南大学信息科学与工程学院　　中南大学信息科学与工程学院　　一、引言　　最优控制理论的形成和发展和整个现代自动控制理论的形成和发展十分不开的。在20世纪50年代初期，就有人开始发表从工程观点研究最短时间控制问题的文章，尽管其最优性的证明多半借助于几何图形，仅带有启发性质，但毕竟为发展现代控制理论提供了第一批实际模型。由于最优控制问题引人注目的严格表述形式，特别是空间技术的迫切需求，从而吸引了大批科学家的密切注意。经典变分理论只能解决一类简单的最优控制问题，因为它只对无约束或开集性约束是有效的。而实际上碰到的更多的是容许控制属于闭集的一类最优控制问题，这就要求人们去探索、求解最优控制问题的新途径。在种种新方法中，有俩种方法最富成效：一种是苏联学者庞特里亚金的“极大值原理”；另一类是美国学者贝尔曼的“动态规划”[2]。受力学中哈密顿原理的启发，庞特里亚金等人把“极大值原理”作为一种推测首先推测出来，随后不久又提供了一种严格的证明，并于1958年在爱丁堡召开的国际数学会议上首先宣读。“动态规划”是贝尔曼在1953-1957年逐步创立的，他依旧最优性原理发展了变分学中的哈密顿—雅可比理论，构成了“动态规划”。它是一种适用于计算机计算，处理问题范围更广的方法。在现代控制理论的形成和发展中，极大值原理、动态规划和卡尔曼的最优估计理论都起过重要的推动作用[3]。　　现代控制理论的形成和发展和数字计算机的飞速发展和广约应用密不可分。由于计算机的“在线”参与控制，这样，既不要求把控制器归结为简单的校正网络，也不一定要求有封闭形式的解析解，因此，使得最优控