최적화 기반 제어(Optimization-based Control)는 시스템의 동작을 최적화하기 위해 수학적 최적화 기법을 사용하는 제어 방식이다. 목표는 주어진 제약 조건 하에서 원하는 성능 지표를 최대화하거나 최소화하는 것이다. 예를 들어, 에너지를 최소화하거나 시스템 반응 속도를 최적화하는 것이 포함된다. 이 방법은 시스템 모델을 기반으로 하여, 제어 입력을 결정하기 위한 수학적 문제를 정의하고 이를 최적화 알고리즘을 통해 해결한다. 제어 시스템의 성능을 높이기 위한 효율적인 방법으로, 로봇 공학, 자동차, 항공, 에너지 시스템 등 다양한 분야에서 사용된다.