Проф.Петренко А.І. створив наукову школу у галузі САПР, підготував 52 кандидата та 5 докторів технічних наук, надрукував 410 наукових робіт, серед яких 26 монографій, підручників та учбових посібників,15 брошур, 44 винаходів і 2 патенті.   Ним запропоновані, досліджені та запроваджені методи моделювання технічних об’єктів, методологія та принципи організації програмно-технічних комплексів, засобів автоматизованого проектування та їх адаптації до реальних завдань різних класів, нові чисельні методи оптимізації та рішення погано обумовлених “жорстких” диференціально-алгебраїчних рівнянь математичних моделей, принципи побудови мережних систем колективного проектування та інше.  Три монографії та 35 статей опубліковані за кордоном, зокрема монографії „ALLTED - a Computer-Aided Engineering System for Electronic Circuit Design” у Австралії (1997 р.), „Algorithmic analysis of electronic circuits” у США (1975 р.)  і підручник  „Basic of Computer-Aided Design ” у Болгарії (1986 р.). На книжках автора „Основи теорії електронних схем” (співавт.Сігорський В.П.,Київ,Техніка,1968 і 1971рр.), „Алгоритми аналізу електронних схем”(співавт.Сігорський В.П., Київ, Техніка, 1970 р. та Москва,«Радянське Радіо»,1976 р.), „Основи автоматизації проектування”(Київ, Техніка,1982 р.), „Основи побудови систем автоматизованого проектування” (співавт. Семенков О.І., Київ, Вища школа,1984 і 1985 рр.) , „Табличні методи аналіза електронних схем” (співавт.Тімченко А.П., Власов.А.І., Київ, Вища школа,1978 р.) , „Чисельні методи в інформатиці” (співав. Фельдман Л.П., Дмитрієвна О.А.,Київ, ВНУ, 2006 р) та інших навчалось не одно покоління інженерів електронної техніки в країнах СНД.