
【计】 stochastic control theory
adapt to; along with; follow; let
chance; crucial point; engine; machine; occasion; organic; pivot; plane
flexible
【医】 machine
control; dominate; desist; grasp; hold; manage; master; predominate; rein
rule
【计】 C; control; controls; dominance; gated; gating; governing
【医】 control; dirigation; encraty
【经】 check; command; control; controlling; cost control; dominantion
monitoring; regulate; rig
frame of reference; theoretics; theorization; theory
【化】 Rice-Ramsperger-Kassel theoryRRK; theory
【医】 rationale; theory
随机控制理论是控制理论的重要分支,主要研究在随机干扰或不确定性环境下动态系统的建模、分析与优化控制。该理论结合概率论、随机过程与最优控制方法,广泛应用于自动化、通信工程、金融风险管理等领域。
从汉英词典角度解析,"随机"对应英文"stochastic",源自希腊语"stokhastikos"(猜测),指服从概率分布的不可预测现象;"控制理论"译作"control theory",其数学基础可追溯至庞特里亚金极大值原理。核心模型通常描述为: $$ dx_t = f(t,x_t,u_t)dt + G(t,x_t,u_t)dw_t $$ 其中$dw_t$表示维纳过程,表征系统噪声的随机微分项。
典型应用包括:
该领域的奠基性研究可参考MIT开放课程《随机系统分析》讲义,具体算法实现详见IEEE Transactions on Automatic Control期刊论文。实际工程案例可在中国知网《自动化学报》收录的航天器姿态控制研究中找到验证数据。
随机控制理论是一种结合概率论、统计学与控制理论的交叉学科,主要用于分析和设计受随机因素影响的动态系统。以下从理论框架、核心方法及应用领域三方面详细解释:
数学基础
随机控制理论以随机过程理论为基础,涉及马尔可夫过程、泊松过程等()。其核心工具包括随机微分方程(描述系统动态)和随机积分(分析随机扰动下的系统行为)。
关键组成部分
随机微分方程建模
用于刻画系统在随机干扰下的演化,例如:
$$
dX_t = a(X_t, t)dt + b(X_t, t)dW_t
$$
其中$W_t$为布朗运动()。
动态规划与HJB方程
哈密顿-雅可比-贝尔曼方程(HJB)是求解随机最优控制问题的关键工具,通过优化价值函数实现策略选择()。
工业与工程
包括航空航天(飞行器轨迹优化)、电力系统(电网稳定性控制)和化工过程(随机扰动下的流程调节)()。
金融与经济
用于投资组合优化、期权定价和风险度量(如二级随机控制分析风险指标合理性)()。
人工智能与机器人
在强化学习和自主机器人控制中处理环境不确定性()。
随机控制理论与传统确定性控制的主要区别在于引入概率模型,能更真实地反映实际系统中的噪声和不确定性。其发展始于20世纪60年代Kalman等人的奠基工作,随后逐步扩展到经济、生物医学等领域()。
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