第一章 绪论 1
1.1 最优控制问题简介 1
1.2 脉冲切换系统理论概述 4
1.3 最优控制问题中常用的数值计算方法 8
第二章 数学基础 10
2.1 向量与矩阵的范数 10
一、向量范数 10
二、矩阵范数 11
三、向量序列和矩阵序列的极限 11
2.2 导数与微分 13
一、函数向量和函数矩阵对数量变量t的导数 13
二、对向量变量的导数 14
三、对矩阵变量的导数 16
四、复合函数的导数 17
五、一些例子 18
2.3 函数的极值问题 19
一、一元函数的极值问题 19
二、二元函数f（x1,x2）的极值问题 20
三、多元函数极值问题 21
四、有约束条件的函数极值问题 23
第三章 最优控制中的基本问题 25
3.1 泛函与变分 25
一、定义与公式 25
二、无条件泛函极值 27
3.2 利用变分法求解最优控制问题 29
一、末时刻固定末状态自由问题 29
二、各种末端情况下的最优控制问题 31
三、变分法求解最优控制问题举例 31
3.3 极大值原理简介 33
3.4 时间最优控制 35
3.5 线性二次型理论 39
一、线性二次型有限时间状态调节器 39
二、二次型性能指标的最优跟踪问题 41
第四章 最优控制的计算方法 43
4.1 梯度法 43
4.2 共轭梯度法 46
一、求函数极值的共轭梯度法 46
二、用共轭梯度法解最优控制问题 47
4.3 边界迭代法 50
4.4 拟线性化法 53
第五章 规范型最优控制问题 55
5.1 最优参数选择问题 55
5.2 最优参数选择问题的求解方法 56
5.3 规范形最优控制问题 58
5.4 基于控制参数化方法的求解过程 58
收敛性分析 59
5.5 时间缩放转化方法 60
5.6 数值算例 63
第六章 最优脉冲控制问题 66
6.1 自治脉冲系统的最优控制问题 66
6.2 最优脉冲控制问题的求解过程 67
6.3 脉冲系统的最优控制问题的描述 71
6.4 脉冲系统最优控制问题的求解过程 73
6.5 数值算例 76
第七章 切换系统的最优控制问题 82
7.1 切换系统最优控制问题的描述 82
7.2 切换系统最优控制问题的求解方法 83
7.3 近似问题的收缩性 86
7.4 计算进程 89
7.5 数值算例 93
第八章 时滞切换系统的最优控制问题 97
8.1 一般时滞系统的最优参数选择问题 97
8.2 时滞切换系统的最优控制问题描述 100
8.3 时滞切换系统最优控制问题的求解过程 100
8.4 数值算例 103
第九章 线性切换系统的跟踪问题 104
9.1 线性切换系统的跟踪问题的描述 104
9.2 一个线性跟踪问题 105
9.3 含有终值条件的最优参数选择问题 109
9.4 离散值优化问题 113
9.5 数值算例 114
第十章 巡航导弹的时间-燃料 最优控制问题 118
10.1 传统的变结构控制律设计 118
一、大空域巡航导弹飞控系统设计所面临的问题 118
二、传统的滑模变结构控制方法 119
三、执行机构饱和问题 121
10.2 改进的滑模变结构控制律设计 122
10.3 时间-燃料最优控制问题 123
10.4 求解过程 125
10.5 仿真结果 127
参考文献 130