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当代控制理论及应用技术概论
Introduction to Contemporary Control Theory and Applied Technology

平滑处理问题。预测是相当多一类最优控制问题的先决条件，滤波则可以从被干
扰的信息和干扰分布在不同频段或少量重叠的情况，维纳滤波为信息的干扰噪声
混杂在相同频段提供了解决方法，而卡尔曼滤波则把这种方法扩大到各种不平稳
过程，平滑处理是用更多的量测数据，包括后来的数据来估计前某一时刻（时间
点）上的信息，这种以牺牲时间来换取估计精度的作法在某些场合不仅是合适的，

而且是必要的。
（三）随机最优控制
随机最优控制是指选择控制变量，使随机系统某个性能指标达到最优的控制。

在随机系统控制中，必须进行状态估计。应用不同的状态估计方法，会得到不同的
解。因为系统的状态方程和观测方程一般都要受到噪声的干扰，系统的状态是不确
定的，确切知道的只是已经获得的一组输出数据和已经施加于系统的控制输入。
1. 随机控制理论
随机控制理论的一个主要组成部分是随机最优控制，这类随机控制问题的

求解有赖于动态规划的概念和方法。
随机控制理论的目标是解决随机控制系统的分析和综合问题。维纳滤波理
论和卡尔曼 - 布什滤波理论是随机控制理论的基础。卡尔曼滤波是一种高效率的

递归滤波器（自回归滤波器）， 它能够从一系列的不完全及包含噪声的测量中，
估计动态系统的状态。
控制理论中把随机过程理论与最优控制理论结合起来研究随机系统的分支。
随机系统指含有内部随机参数、外部随机干扰和观测噪声等随机变量的系统。随
机变量不能用已知的时间函数描述，而只能了解它的某些统计特性。自动控制系

统分为确定性系统和不确定性系统两类，前者可以通过观测来确定系统的状态，
后者则不能。
随机系统是不确定性系统的一种，其不确定性是由随机性引起的。严格地说，

任何实际的系统都含有随机因素，但在很多情况下可以忽略这些因素。当这些因
素不能忽略时，按确定性控制理论设计的控制系统的行为就会偏离预定的设计要
求，而产生随机偏差量。
2. 最优控制理论
（1）最优控制理论定义

飞机或导弹在飞行中遇到的阵风，在空间环境中卫星姿态和轨道测量系统

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