湿空气透平（Humid Air Turbine，HAT）循环是基于燃气轮机简单循环的一种先进的动力循环，具有排放低、效率高、比功高等优点，被誉为“二十一世纪的新型动力循环”，具有广阔的应用前景。然而，较于燃气轮机简单循环和回热循环，HAT循环具有较多的换热部件和水路部件，这些部件具有较大的热惯性，在变负荷过程中对机组的动态性能有着重要的影响，同时这也对机组的控制提出较高的要求。本文以某80kW微型HAT循环为研究对象，采用模块化建模思想，在Matlab/Simulink仿真平台上对其进行建模与控制研究。　　为探究变负荷过程中HAT循环的动态性能，建立了HAT循环单元部件模型，包括压气机、燃烧室、透平、转子、气道、回热器、后冷器/省煤器、饱和器以及控制系统模型，随后建立了微燃机简单循环、回热循环和HAT循环动态模型，比较了三种循环在变负荷过程中动态性能的差异。仿真结果表明，HAT循环各参数的超调量较大，响应时间滞后于简单循环和回热循环。分析了不同惯性环节对简单循环和回热循环动态性能的影响，结果表明，转子转动惯性减小，各参数可快速响应负荷变化，但转速和燃料量的超调量出现大幅增加;气道热惯性增大，管壁蓄热能力增强，转速和燃料量的超调量增加，但各参数响应时间变化较小;回热器出口温度响应较慢，负荷基准-20％过程中，回热循环回热器燃气出口温度短暂上升而后下降，空气出口温度稳定下降。分析了HAT循环中各换热部件的动态性能，结果表明，后冷器/省煤器、回热器出口温度对入口温度阶跃变化的响应滞后于饱和器，在阶跃降负荷过程中，各换热部件出口温度都会短暂上升而后下降。所建立的HAT循环模型可以有效地对变负荷过程进行模拟，为系统动态性能分析和控制系统设计提供了模型基础。　　为优化对HAT循环的控制，引入伸缩因子实现对模糊PID控制器量化因子和比例因子的在线调整，建立了论域自调整模糊PID控制器，对HAT循环转速进行控制，并与常规PID控制器作比较。仿真结果表明，对于阶跃降负荷和甩负荷过程，论域自调整模糊PID控制器能够快速调节燃料量，使各参数快速地响应负荷变化;对于斜坡降负荷过程，论域自调整模糊PID控制器能够较好地跟踪负荷变化。