Предложен подход к решению проблемы создания и реализации класса новых математических моделей процессов управляемого изменения состояния силовых и энергетических установок для получения оценок выходных переменных, недоступных для непосредственного измерения, с помощью разработанных методов эквивалентных и аппроксимационных преобразований моделей в виде нелинейных дифференциальных уравнений пространства состояний к математической модели в форме Гаммерштейна с линейной частью в виде многомерной следящей системы, что позволило учесть априорную информацию о нелинейных статических характеристиках и динамику отклонений от них и за счет этого уменьшить ошибки моделирования и вычислительную сложность реализации математических моделей.