Suvremeni automatski mjenjači s planetarnim prijenosnicima uključuju velik broj stupnjeva prijenosa (i do 10), s ciljem smanjenja potrošnje goriva i emisija štetnih plinova, te poboljšanja voznih performansi. U prisustvu složene strukture mjenjača s mnogostrukim kombinacijama i profilima uključivanja spojki, potrebno je postići optimalne karakteristike upravljanja mjenjačem. U radu se prvo prikazuje modeliranje dinamike pogona vozila, s naglaskom na razvoj metoda automatskog modeliranja i automatskog reduciranja reda modela automatskog mjenjača. Automatsko generiranje modela automatskog mjenjača punog reda provodi se izravno iz veznog dijagrama mjenjača, te se taj model koristi za automatsko generiranje modela mjenjača reduciranog reda za proizvoljno, korisnički-definirano stanje spojki. U nastavku rada provodi se numeričko optimiranje upravljačkih varijabli promjene stupnja prijenosa automatskog mjenjača primjenom pseudospektralne kolokacijske metode. Temeljni cilj ove aktivnosti je dobivanje uvida u optimalno ponašanje automatskog mjenjača, posebice kod složenijih promjena stupnja prijenosa s dvostrukim prijelazom, kod kojih se istovremeno koriste četiri spojke. Zatim se predlažu praktični, po odsječcima linearni profili upravljačkih varijabli, koji se definiraju temeljem uvida dobivenih primjenom općeg pristupa optimiranja upravljačkih varijabli. Optimalne vrijednosti parametara loma tako definiranih upravljačkih profila (tj. upravljačkih strategija) određuju se primjenom više-kriterijskog optimiranja, pri čemu se rezultati optimiranja koriste za vrednovanje predloženih upravljačkih strategija uz preporuke za primjenu. S ciljem dobivanja optimalnog rješenja u prisustvu statistički poznatih varijacija temeljnih parametara odziva spojki s aktuatorom, u radu se provodi i stohastičko robusno optimiranje parametara profila upravljačkih varijabli. Konačno, dobiveni rezultati koriste se za sintezu realnog sustava upravljanja u interakciji s komandama vozača i za razne uvjete vožnje. Korištenje razvijenih metoda za modeliranje i optimiranje demonstrira se na primjeru naprednog 10-brzinskog automatskog mjenjača.