近年来,研究无人机的机构不断增多,而作为无人机的发动机也越来越备受关注。涡喷发动机具有推重比高、耗油率低、结构简单和造价低廉等优点被广泛应用于无人机领域。在涡喷发动机的研制过程中,对涡喷发动机建模及控制方法的研究和仿真可以减少发动机的试验经费、缩短发动机的研发周期和降低发动机实验风险。本文的研究目的是在现有的德国JetCat-P400型涡喷发动机的基础上研制一套控制系统,通过对涡喷发动机建立数学模型,并在模型的基础上对控制方法进行仿真,然后搭建一套发动机电子控制系统,测试控制算法的准确性,从而完成控制系统的设计。发动机在起动过程工作在低转速下,然而发动机在低转速下压气机和涡轮的部件特性很难获取,这使得对发动机起动过程机理建模就很难展开,所以本文采用试验辨识的方法对发动机起动过程进行建模。发动机慢车过程采用机理建模,采用的是较为成熟的发动机部件法建模,通过对发动机的结构进行分析,将发动机分为进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷口五大部件,然后根据发动机各个部件的气动热力学关系分别对各个部件进行建模,并结合发动机工作时必须遵循的平衡关系建立发动机的整体数学模型,最后是对数学模型进行求解得出发动机各个参数,从而模拟真实发动机运行情况。控制方法研究上依然将发动机分为两个部分,一是起动过程,发动机最复杂的一个过程,涉及到所有执行机构的联合工作,并且极易发生意外而导致发动机起动失败,本文是在参考了大量文献的情况下,并结合发动机真实起动过程总结了涡喷发动机起动过程控制规律,然后在发动机数学模型下对其进行仿真,从而确定初步的供油策略,最后通过对发动机的地面试车实验来进一步完善起动过程控制规律及供油策略;二是慢车过程,慢车过程主要是对发动机的转速进行闭环,本文采取改进后的PID控制器来对发动机进行控制,通过地面试车来调整参数最后达到了预期的控制效果,发动机转速能够跟随实际转速。涡喷发动机电子系统的设计是在原有的基础上进行改进,保留了发动机的采集卡,然后重新设计了发动机的驱动板和控制板,从而快速的设计出发动机整个电子系统,并为发动机控制算法的研究提供实验平台。