航空发动机是一个非常复杂的气动热力学被控对象,在航空发动机运行的时候存在非常多的安全边界,各个安全边界之间往往存在相互制约的关系,传统的控制方法很难满足设计目标的要求。航空发动机的控制属于多目标的控制,本文选取两个控制目标,即设计合适的控制器,实现对高压转子转速的跟踪并且使温度保持在安全边界之内。基于安全保护的切换控制方法,针对系统控制目标设计多个控制器分别满足各性能指标,并且良好的切换律使得系统在总体性能上达到最优。切换方法的引入在一定程度上解决了安全边界相互影响制约的问题,简化了控制器的设计过程。本文首先研究了某型号的分开排气式涡轮风扇发动机的建模问题,根据发动机内部各环节的气动热力学原理,对发动机各部件分别建立模型,部件级的非线性模型在控制器设计时不易直接使用,因此基于航空发动机部件级非线性模型建立了发动机的连续系统小偏差模型(平衡流形展开模型)并对其进行了控制器的设计和仿真研究。为了便于分析系统稳定性,将涡扇发动机的连续系统模型进行离散化处理,得到离散的线性参变模型(LPV)。对于得到的系统构造一个共同的李雅普诺夫函数,通过求解一系列线性矩阵不等式,给出了保证系统稳定的条件。系统的数值仿真显示高压转子转速实现了对目标的快速跟踪,同时涡轮前温度保持在安全边界内,证明了所设计的切换控制器的有效性。