目前,变循环发动机作为航空发动机最有前景的研究方向之一,其能够满足飞机特别是军用战斗机在不同飞行任务下的需求,并能够满足高单位推力与低耗油率两种有一定矛盾性的性能指标要求。本文针对带核心驱动风扇级的变循环发动机开展了变循环发动机部件级建模以及主要控制规律的研究工作,具体研究工作为:首先,通过分析发动机各个部件的数学模型,采用Matlab/Simulink软件建立了带核心驱动风扇级的变循环发动机的稳态和动态模型,该变循环发动机存在两种工作模式分别是单外涵模式和双外涵模式,并在此过程中考虑了相关部件的导叶角和导向器。通过仿真分析了该变循环发动机在两种模式之间的切换过程以及其因为变循环技术而带来的相关特性。采用一步最小二乘法和小扰动法建立了变循环发动机稳态工作点的线性化状态空间模型。其次,利用该变循环发动机部件级模型,依照常规涡扇发动机控制系统的设计方法,搭建了变循环发动机的控制系统仿真平台,设计了变循环发动机的主要控制规律,并通过仿真验证了在本文设计的控制规律作用下变循环发动机能够快速稳定从慢车状态运行到最大状态。其中,主要的控制规律是主燃油控制规律,包含了稳态点控制器、以线性控制器和低选高选逻辑为基础的限制保护控制模块以及加减速模块。并分析了不同输出限制量与低选-高选逻辑的连接规则、采用改进的变量替换法设计了转加速度加速调节计划并设计了相应加减速控制器。最后,研究了基于滑模控制的变循环发动机控制方法,主要包含以单变量滑模控制器为基础的变循环发动机限制保护控制器和滑模多变量控制器两种控制方法。通过仿真验证了基于滑模限制器的限制保护控制器相比于传统线性控制器的优势,即避免了传统线性控制器带来的保守性,同时本文通过改进避免了主控制器使用滑模控制器时需要预先给定发动机增广状态的缺陷。本文还初步研究了滑模多变量控制器在变循环发动机中的应用,通过将滑模多变量控制器与低选-高选逻辑结合起来实现了多变量控制器与限制保护控制器的结合,并通过仿真验证了该控制逻辑在输出限制保护方面的有效性及其带来的鲁棒性好的优势。