Вопросы переработки сыпучих материалов в энергетике, фармакологии и химической индустрии занимают важное место. Новые технологии зачастую формируют новые требования к гранулометрическим характеристикам отдельных компонентов порошков и их смесям. Часто компоненты смеси различаются по своим свойствам и размерам зерен, в связи с чем для получения порошков с заданными технологическими свойствами требуется многостадийная переработка данных смесей. Оптимальное управление структурой и режимами работы сложных многоступенчатых аппаратов для получения порошков с заданными свойствами является актуальной задачей. Для моделирования многоступенчатых гравитационных классификаторов использованы методы теории вероятностей и уравнения фракционных массовых балансов. При решении задач оптимизации классификации порошков применены методы математического программирования. Предложена обобщенная методика комбинаторного матричного описания разомкнутой ступени регулярных многопродуктовых классифицирующих элементов для произвольного числа готовых продуктов. Предложенная модель ступени использована для матричного описания замкнутой системы аппаратов с произвольной структурой потоков. Определены наилучшие структуры и режимы работы отдельных ступеней для получения порошков с заданными технологическими свойствами. Разработанный подход позволяет оптимально управлять структурой каскада классификаторов и режимами работы его отдельных ступеней для получения порошков с заданными технологическими свойствами, а также строить системы предиктивной диагностики состояния этих установок в энергетической, фармакологической и химической отраслях промышленности.