Впервые предложены модели объекта реакторной установки (РУ) атомной электростанции и устройства управления РУ; критерий управляемости систем, описанных математическим аппаратом сетей Петри; модель нейронного модуля переменного объема, описываемого аппаратом сетей Петри как сверхпроводник с переменным временем активизации; подход к интеллектуальному управлению РУ с использованием модульной нейронной сети; математическая модель процесса запаривания канала активной зоны реактора. Также усовершенствован математический аппарат сетей Петри путем разработки расширения и метод идентификации внутриреакторных аномалий. Получили дальнейшее развитие теоретико-вероятностные методы оптимальных статистических решений для задач моделирования, фильтрации, идентификации и оптимизации структуры и/или параметров. Разработанные в диссертации модели и методы позволяют повышать безопасность управления реакторной установкой и могут быть использованы на предприятиях ядерной энергетики.