کنترل اکسترمم یاب یک روش بهینه سازی بهنگام و غیرمبتنی بر مدل است، که برای سیستم های دینامیکی با اطلاعات محدود از جمله محدب یا مقعر بودن نگاشت سیستم و با فرض خروجی قابل اندازه گیری، مورد استفاده قرار می گیرد. هدف این ساختار، یافتن اطلاعات گرادیان نگاشت با ایجاد اختلال در متغیرهای تنظیم است. این اختلال به وسیله سیگنال های تحریک دائم ایجاد می شود. کنترل اکسترمم یاب مبتنی بر نیوتن به منظور عدم وابستگی نرخ همگرایی به مقدار نامعلوم هسیان طراحی می شود. در این روش، یک فیلتر ریکاتی طراحی می شود تا تخمین وارون هسیان نگاشت را به بخش تطبیق تزریق کند. با استفاده از ایده اصلی روش مبتنی بر نیوتن، مبنی بر تخمین مشتق دوم نگاشت با استفاده از سیگنال مدوله کننده ی مناسب، اکسترمم یاب مشتقات بالاتر سیستم نیز معرفی شده است. پیاده سازی الگوریتم کنترل در سیستم های عملی نیازمند بررسی و مقاوم سازی در برابر رفتارهای غیرخطی و ناگزیر سیستم مانند وجود تاخیر، اشباع ورودی، ورودی ناحیه مرده و سنسور کند خروجی است. اگر چه در طول دو دهه گذشته، به دلیل اعمال روش کلاسیک اکسترمم یاب مبتنی بر گرادیان بر روی سیستم های مختلف عملی، مطالعات فراوانی در زمینه پیاده سازی عملی انجام شده است، برای اکسترمم یاب مبتنی بر نیوتن و اکسترمم یاب مشتقات بالاتر، به جز برخی مطالعات مربوط به تاخیر در ورودی و خروجی و جبران رفتار عملگرهای توصیف شده با دسته معادلات مشتقات جزیی معلوم، پژوهش دیگری انجام نشده است. لذا هدف اصلی این پژوهش، کاربردی کردن مسئله کنترل اکسترمم یاب مشتقات بالاتر است که البته می تواند برای روش های مبتنی بر نیوتن هم قابل تعمیم باشد. در هدف بعدی با طراحی روش های پیشنهادی، استفاده از کنترل اکسترمم یاب برای کنترل دمای فوق حرارتی بر روی سیستم های خنک کننده فروشگاهی امکان پذیر می شود. رفتار ورودی اشباع شده در اولین طرح پیشنهادی برای اکسترمم یاب مشتقات بالاتر مورد بررسی قرار می گیرد. با طراحی یک حلقه بازخوردی که از دسته خاصی از توابع با نام توابع جریمه بهره می برد، پدیده تجمعی ناشی از اشباع ورودی را جبران می کند. تحلیل پایداری به دلیل عدم کاربرد فرم استاندارد قضیه آشفتگی تکین با ایده گرفتن از حل نزدیک آشفتگی تکین و قضیه متوسط گیری به ازای تمامی توابع جریمه کامل می شود. در بخش بعد رساله که شامل دو طرح پیشنهادی است، وجود دینامیک ورودی و خروجی در ساختار مشخص وینر-همرشتاین مورد بررسی قرار می گیرد. از آنجایی که با تعمیم روش های مطالعه شده مربوط به روش کلاسیک اکسترمم یاب مبتنی بر گرادیان برای مشتقات درجه صفر نگاشت، نمی توان آن ها را برای اکسترمم یاب مشتقات بالاتر به صورت مستقیم مورد استفاده قرار داد روشی پیشنهاد می شود که با طراحی یک جبران کننده متناسب با درجات مشتق هدف و درجه نسبی دینامیک ورودی تاثیر حضور دینامیک نامعلوم ورودی را جبران کند. در این روش تنها اطلاع لازم از دینامیک ورودی، درجه نسبی آن است و همچنین اثبات پایداری در شرایطی که در بخش تطبیق با هدف افزایش عملکرد سیستم، یک کنترل کننده تناسبی- مشتق گیر حضور دارد، صورت می گیرد. طرح سوم این گزارش یک ساختار جدید برای اکسترمم یاب در حضور سنسور خروجی بسیار کند یا شرایطی که سنسور دچار رانش می شود همرا با دینامیک نامعلوم ورودی معرفی و تضمین پایداری خواهد شد.