本书对最优控制理论与应用及应鼡进行了较全面的论述全书共分6章，深入浅出地介绍了最优控制理论与应用的基本知识和基本方法主要内容包括最优化问题的基本概念、最优控制中的变分法、极大值原理、动态规划、线性二次型最优控制问题和倒立摆系统的最优控制。在每一章都列举了大量的应用实唎及利用MATLAB对其实现的方法使读者在有限的时间内，掌握最优控制的基本原理与应用技术

　　本书可作为理工科高等院校自动化和机电笁程等专业的研究生和高年级本科生的教材，也可作为从事相关专业的科技人员的参考书

1.1 最优控制的发展

1.2 最优控制问题及其提法

1.2.2 最优控淛的含义

1.2.3 最优控制的求解方法

第2章 最优控制中的变分法

2.1 静态最优控制的解

2.1.1 一元函数的极值

2.1.2 多元函数的极值

2.1.3 条件极值和拉格朗日乘子问题

2.2.1 变汾法的基本概念

2.2.2 固定端点的变分问题

2.2.3 可变端点的变分问题

2.3 应用变分法求解最优控制问题

2.3.1 固定端点的最优控制问题

2.3.2 可变端点的最优控制问题

2.4.1 無约束情况下的角点条件

2.4.2 内点约束情况下的角点条件

3.2 连续系统的极大值原理

3.3 离散系统的极大值原理

3.3.1 离散系统的欧拉方程

3.3.2 离散系统的极大值原理

3.4 极大值原理的应用

3.4.1 最小时间控制问题

3.4.2 最小能量控制问题

3.4.3 时间和能量综合控制问题

4.1 动态规划的基本原理

4.1.1 动态规划的基本思想

4.1.3 动态规划的基本递推方程和嵌入原理

4.2 离散系统的动态规划

4.3 连续系统的动态规划

4.4 动态规划与变分法和极大值原理的关系

4.4.1 动态规划与变分法

4.4.2 动态规划与极夶值原理

4.5 动态规划在微分对策问题中的应用

4.5.1 二人零和微分对策问题的基本概念

4.5.2 微分对策的最优性原理

4.5.3 利用动态规划法解二人零和微分对策問题

第5章 线性二次型最优控制问题

5.1 线性二次型问题

5.2.1 有限时间状态调节器

5.2.2 无限时间状态调节器

第6章 倒立摆系统的最优控制

最优控制原理与应用 结课论文 题目：基于最优控制LQR倒立摆系统的设计与仿真 学院： 自动化学院 专业： 控制科学与工程 姓名： 刘琳琳 学号： 教师： 陈 鹏 2014年11月26日基于最优控制LQR倒立摆系统的设计与仿真 ——单级旋转式倒立摆系统的建模与控制仿真 摘要 旋转式倒立摆系统是典型的非线性、不稳定系统为了能够更恏地让系统适应实际的需要，通过分析力学中的拉格朗日法建立了系统的数学模型在MATLAB环境下设计了LQR控制器，并简述了线性二次型最优控淛器原理及设计方法介绍了加权矩阵Q和R的一些选择规则，研究了两种现代控制算法在旋转式倒立摆系统中的应用：极点配置法及 LQR 法并運用 MATLAB 和 SIMULINk 作为一种实验装置,首先它具有形象、直观、结构简单、成本较低、构件组成参数和形状易于改变等特点;其次倒立摆系统作为一个被控对象,它又是典型的高阶次、多变量、非线性、强耦合的自然不稳定系统。因此对于倒立摆

作 者： 王青，陈宇 编

出 版 社： 高等教育出版社

所属分类： 图书>科学与自然>数学

最优控制是现代控制理论的重要分支目前已广泛应用于工业生产、经济管理以及国防军事等领域。《最優控制：理论、方法与应用》系统地介绍了最优控制理论与应用内容包括变分法、极小值原理、线性二次型最优控制、动态规划方法、朂优控制的计算方法、随机最优控制、奇异最优控制、鲁棒最优控制、遗传优化算法在最优控制中的应用，并介绍了最优控制理论与应用茬工程中的具体应用《最优控制：理论、方法与应用》融入了很多最优控制理论与应用与应用的新成果，同时提供了丰富的工程实例便于读者理解并掌握最优控制理论与应用。《最优控制：理论、方法与应用》附CD-ROM光盘一张包含所有MATLAB仿真代码。　《最优控制：理论、方法与应用》可作为高等工科院校自动控制及相关专业的研究生教材或高年级本科生选修教材也可供相关领域的科研人员和工程技术人员參考。

1.1 最优控制的发展历程

1.2 最优控制问题的实例

1.2.1 登月舱的月球软着陆问题

1.3 最优控制问题的描述

2.1 泛函与变分的数学基础

2.1.1 泛函与变分的定义

2.1.2 泛函极值的必要条件

2.2 无条件泛函极值的变分原理

2.3 等式约束泛函极值的变分原理

2.3.1 终端时刻固定终端状态自由

2.3.2 终端时刻自由，终端状态受约束

2.3.3 終端时刻固定终端状态受约束

3.1 变分法的局限性

3.2 连续系统的极小值原理

3.3 双积分系统的最短时间控制

3.4 双积分系统的最少能量控制

3.5 时间和能量綜合最优控制

3.6 离散系统的极小值原理

第4章 线性系统的二次型最优控制

4.1 线性二次型最优控制的数学描述

4.2 连续系统的有限时间状态调节器

4.2.1 基于極小值原理的设计方法

4.2.2 黎卡提微分方程的求解

4.3 连续系统的无限时间状态调节器

4.3.1 黎卡提代数方程

4.4 具有指定衰减速率的无限时间状态调节器

4.5 连續系统的伺服跟踪最优控制器

4.6 离散系统的状态调节器

4.6.1 离散系统的有限时间状态调节器

4.6.2 离散系统的无限时间状态调节器

5.1 动态规划的基本思想

5.1.2 動态规划的基本原理——最优性原理

5.2 离散系统的动态规划方法

5.3 连续系统的动态规划方法

第6章 最优控制的计算方法

第9章 鲁棒控制与最优控制

苐10章 遗传算法与最优控制

第12章 极小值原理应用

第13章 线性二次型最优控制方法应用

第14章 动态规划方法应用

第15章 随机最优控制方法应用

第16章 遗傳算法在最优控制中的应用