本书首先介绍了与课程相关的高等数学知识，包括泛函分析基础与最优化方法，这样做的目的是加强学生的专业基础，然后重点阐述了最优控制原理及求解方法。本书的主要内容包括变分法、极大（小）值原理、线性二次型最优控制、动态规划、近似动态规划、微分对策、H2与H∞最优控制以及随机系统的最优滤波与控制等。学生在学习本书的内容时，除了需要具有扎实的高等数学基础，还需要掌握科学、人工智能类学科的专业基础知识，以及较强的计算机编程能力等。
本书可作为高等院校人工智能类、控制科学类、计算机类、电子类、机械工程类等专业的教材，也可作为经管类等非理工科类专业学生在进行交叉学科学习时的参考教材，还可作为相关领域科技人员的参考书。