航空发动机气路健康诊断技术是实现发动机稳定运行、降低发动机维护费用、提高飞机飞行安全的重要途径。发动机健康管理系统开发周期长且费用高,快速原型设计方法提供了系统验证的新方法,可以提高系统开发效率。本文研究了基于趋近律滑模观测器的发动机气路健康参数估计方法,设计了快速原型验证平台用于验证发动机气路健康管理系统。针对涡扇发动机建模不确定性和系统干扰,设计趋近律滑模观测器进行发动机气路健康状态估计。引入矩阵变换增加一维模拟输出量,使发动机系统方程输出信号数量超过待估计健康参数数量,满足滑模观测器进行鲁棒状态估计的要求。将发动机气路健康参数以未知输入的形式引入系统方程,结合趋近律抑制经典滑模观测器到达滑模面后产生的抖振。利用等效输出注入误差信号,重构健康参数,设计缩放矩阵减少建模不确定性和系统干扰对重构的影响。介绍了使用线性矩阵不等式设计趋近律滑模观测器的方法,利用李雅普诺夫稳定性理论证明了趋近率滑模观测器的可达性和稳定性,并针对六种气路故障模式进行了数字仿真验证。分析阐述了本文发动机气路健康诊断的快速原型验证平台的功能和性能需求,设计了平台的开发流程和硬件组建方案,以NI公司标准模块化硬件为基础,利用NI-PXIe开发了发动机模模拟器,利用两台NI-cRIO分别开发了信号模拟单元和故障诊断单元。在虚拟仪器开发软件LabVIEW环境下,利用CLN节点调用DLL库函数、封装子VI和MathScript节点等模块化编程方法设计了快速原型验证平台各部件的程序,实现实时监测发动机运行参数、模拟真实发动机传感器测量信号以及估计气路部件健康参数等功能。利用LabVIEW自带的通信方式连接各部件,在LabVIEW中创建平台项目,组成完整的快速原型验证平台。基于该平台对趋近律滑模观测器的发动机气路部件健康诊断算法进行了仿真验证,研究了利用LabVIEW软件将图形化代码转化成通用C代码的方法,使基于快速原型验证平台设计的算法可以移植到嵌入式硬件设备。