航空发动机是一种具有多变量、强非线性和强耦合性的被控对象,往往很难用精确的数学模型加以描述。即使在航空发动机某一稳定的工作点处建立了其数学模型,随着发动机飞行条件和工作状态的变化,描述其特性的数学模型的结构或参数也将跟着发生相应地改变。运用传统的反馈控制方法或最优控制理论来设计发动机的控制系统,往往很难达到满意的性能指标要求。基于此,本文提出了对精确数学模型依赖性小的模型参考自适应控制方法用于其控制系统的设计。论文首先建立了某型不带加力的双轴航空发动机的小偏离动态模型,并利用抽功法得到了航空发动机在三个稳态工作点处的状态空间模型。其次,针对航空发动机在稳态工作点附近模型参数发生缓慢变化的情况,采用基于Popov超稳定性的方法设计了航空发动机的模型自适应控制系统,得到了以自适应信号综合的方式给出的自适应控制律。再次,针对航空发动机在稳态工作点附近模型参数未知但时不变的情况,设计了基于李雅普诺夫稳定性的航空发动机模型参考自适应控制系统,通过巧妙地选取李雅普诺夫函数,在保证系统稳定的情况下,求得了自适应参数调节律。最后,对运用李雅普诺夫方法设计的发动机控制系统出现转速抖动的情况,提出了改进措施。通过仿真实验,对运用两种稳定性方法设计的航空发动机模型参考自适应控制系统进行了验证,结果证明所设计的控制系统能够实现发动机的状态自适应跟踪控制,并且满足了航空发动机控制系统的性能指标要求。