در واقع LQG از یک کنترل‌کننده بهینه LQR و یک فیلتر کالمن تشکیل شده است که فیلتر کالمن از خروجیهای سیستم تخمین حالتها را در هر لحظه محاسبه کرده و در اختیار کنترل‌کننده LQR قرار می‌دهد.

کنترل بهینه (Optimal Control) به عنوان یکی از روشهای مدرن کنترلی، جایگاه ویژه‌ای در بحث سیستمهای کنترل دارد. یکی از روشهای کنترلی بهینه رگولاتور درجه دوم خطی (Linear Quadratic Regulator) است که به اختصار LQR خوانده می‌شود.