近年来,国内对航空发动机领域的研制关注度在不断升温,尤其是对和大飞机项目密切相关的大涵道比民用涡扇发动机的研制。作为一种高成本,高风险的工业产品,高精度的发动机数值仿真模型对于航空发动机的研制具有极大的应用价值。因此,本文对民用大涵道比涡扇发动机建模技术开展研究,并对其控制方法进行了探索。首先,本文以CFM56-5A发动机为研究对象建立了大涵道比民用涡扇发动机部件级模型。建模时考虑了较高的涵道比会造成风扇叶根与叶尖的特性不同,将风扇的内涵道和外涵道部分进行分开建模,研究了部件间共同工作方程。建立了增压级部件的导叶角模型以及外涵道的反推装置模型。通过慢车以上加、减速过程及地面至空中巡航全过程仿真,初步验证了所建立的模型的有效性,并为后续控制算法研究提供平台。其次,本文研究了一种航空发动机自适应比例-积分-微分(PID)控制方法。提出一种基于改进萤火虫优化的极端学习机算法,对发动机输出进行预测,可在保证极端学习机预测精度的前提下减小网络的规模,增强其泛化能力。基于预测模型根据发动机工作状态对PID控制参数进行调整。相较常规PID控制,提高了控制系统对发动机参数变化的适应能力。最后,本文研究航空发动机高性能控制方法,包含航空发动机性能退化缓解控制和性能寻优控制。基于稳态映射、动态修正、退化补偿设计推力估计器用于反馈,设计了内回路H2/H∞风扇转速控制器和外回路PI推力控制器,并通过仿真验证了在发动机性能退化情况下的推力恢复控制效果。性能寻优控制研究基于自适应微分进化算法开展,提出基于Sigmoid函数变化缩放因子的自适应策略,提高了算法的寻优能力。应用于发动机性能寻优控制的仿真结果表明,算法能有效提高推力、降低耗油率。