Lý thuyết điều khiển tối ưu là một phần mở rộng của phép tính biến phân, là một phương pháp tối ưu hóa cho các lý thuyết điều khiển phát sinh. Phương pháp này phần lớn là do công lao đóng góp của Lev Pontryagin và các cộng tác viên của ông ở Liên Xô [1] cũng như Richard Bellman tại Hoa Kỳ. Điều khiển tối ưu có thể được xem như là một chiến lược điều khiển trong lý thuyết điều khiển tự động.