対象や操作に関する既知情報をモデルとして用意しておき，このモデルに基づいてセンサ情報の解釈を行うことにより対象の状態を知り，さらにモデルに基づいて対象の状態の予測や操作の計画を行ったうえで操作量を決定する制御．制御対象の状態をすべて精度よく観測することや，適切な操作量を求め出力することを実時間で実行することが困難な場合や，目標状態が抽象的で直接検知するセンサがない場合などに，実時間性や制御精度の向上を図ることができる．