Актуальность исследования обусловлена необходимостью поддержания требуемого качества и увеличения выхода светлых нефтепродуктов на маломощных нефтеперерабатывающих установках в условиях переменного состава и расхода сырья. Проблемы повышения качества управления обостряются в условиях малых нефтеперерабатывающих заводов. Не имея собственной добывающей базы, малые нефтеперерабатывающие заводы вынуждены закупать нефть партиями у разных добывающих организаций, в связи с чем на переработку часто поступает сырье с разным составом. Одним из препятствий на пути создания систем управления процессами ректификации нефти является необходимость использования лабораторных данных показателей качества нефтепродуктов. Это вынуждает использовать упрощенные алгоритмы управления, способные работать на основании данных, поступающих с большой задержкой. Цель: достижение максимального отбора нефтепродуктов заданного фракционного состава на атмосферной установке ректификации нефти в условиях переменного расхода и состава сырья путем совершенствования системы управления. Объекты: атмосферная установка ректификации нефти малой мощности (менее 500 тыс. тонн в год). Методы исследования основаны на использовании теории автоматического управления, теории тепло-массообмена, методов математического и имитационного моделирования. Результаты. Поставлена задача управления процессом ректификации нефти на атмосферной установке ректификации нефти малой мощности. Определены особенности объекта управления. Выполнен выбор входных и выходных параметров объекта исследования и критерия оптимизации. Предложен метод управления с применением математических моделей процесса. Приведена структура системы управления с применением Matlab. Реализация предлагаемого метода обеспечивает увеличение отбора светлых нефтепродуктов, снижение изменчивости температур кипения светлых нефтепродуктов.