В работе представлены непрерывная и дискретная оптимальные векторно-матричные модели гибридного шагового двигателя в пространстве состояний. На каждом шаге алгоритма управления в матрице состояния рассчитывается необходимый вращающий момент, соответствующий переменному моменту сопротивления нагрузки на валу двигателя и гармонически изменяемому моменту с частотой, пропорциональной числу пар полюсов и скорости вращения вала. Момент на валу двигателя рассчитывается в зависимости от текущей угловой скорости вращения, определяемой по датчику угла поворота вала шагового двигателя между двумя фиксированными моментами и расчетной угловой скорости в будущие моменты времени, определяемой алгоритмом вычисления траектории (или по фиксированной уставке). Гармонически изменяемый момент шагового двигателя определяется в модели по функции синуса за период движения между двумя рядом стоящими полюсами. Для реализации оптимального управления шагового двигателя был использован квадратичный функционал качества, минимизирующий энергию управления и перемещения. Путем решения уравнения Риккати вычисляются значения оптимальных напряжений в проекциях осей d и q при векторном управлении. Разработана модель шагового двигателя в программном продукте SimInTech, позволяющем представлять векторно-матричные непрерывные и дискретные модели. В целях практической реализации управления производится расчет фазных напряжений с помощью обратного преобразования Парка.