航空发动机是一个内部结构极其复杂的强非线性、强耦合的时变对象。近年来,航空发动机的建模方法不断出现,但是都具有一定的局限性。为了更加精确的描述发动机系统的动态性能并进行有效的控制设计,必须考虑发动机动态模型中的不确定性,这方面的研究具有重要的理论和实际工程意义。本文考虑了发动机建模不准确的情形,利用切换系统特点建立基于多平衡点的含有未知参数的发动机切换模型。由于模型中同时存在连续动态与离散切换信号,其相互作用使得切换系统的动态行为极其复杂,传统的自适应控制方法不再适用,需要寻求一种新的控制方法。另外,航空发动机的状态在逼近安全边界线运行时具有较好的动态性能,可是,越接近安全边界运行就越容易出现超温、超速等安全性问题。因此,本文将切换机制引入到航空发动机建模和控制器设计中,针对航空发动机控制的快速性与安全性两大矛盾,将转速调节和温度保护分解成多回路分别控制,实现安全保护下的转速调节控制,并通过软件和硬件在回路仿真验证了所提方法的正确性。本文主要工作如下:首先,研究发动机切换系统的直接模型参考自适应转速跟踪与温度保护控制问题。基于模型参考自适应理论给出参考模型,将快速响应与安全保护分解,针对各个回路设计控制器。基于驻留时间方法,研究误差切换系统稳定性问题。根据温度保护需求设计切换规则,使得发动机在转速跟踪回路与安全保护回路之间进行有效切换。为解决发动机快速性与安全性的矛盾提供一种可行的解决方案,实现了温度保护下的转速跟踪控制。其次,利用间接模型参考自适应控制方法,获取发动机切换系统的参数估计值,进而进行转速跟踪与温度保护控制问题的研究。通过估计器对发动机切换系统的参数进行在线辨识,在此基础上建立估计误差切换系统,并基于估计值对其子系统设计自适应控制器,得到误差切换系统的稳定性。综合转速跟踪与温度保护控制,在保证发动机切换系统参数估计值的有界性与收敛性的基础上,实现航空发动机转速跟踪与温度保护控制。最后,为了改善发动机切换系统的动态性能,引入闭环参考模型,研究闭环模型参考自适应转速跟踪与温度保护控制。根据控制目标设计切换闭环参考模型,建立闭环误差切换系统,并对其子系统进行自适应控制器设计,利用切换控制系统理论设计切换规则,得到闭环误差切换系统稳定的充分条件。并且通过设计转速回路和温度保护回路控制器切换规则,实现航空发动机转速跟踪与温度保护控制。