發動機多變量控制是指針對多輸入、多輸出的耦合系統，利用其耦合關係來獲得多種參數跟蹤的最優控制。“簡單來說，就是讓發動機更智能，擁有‘自主思維意識’，可以在運行過程中通過壓力、轉速等之間的耦合關係調整自身，達到最佳飛行效果。”31所控制專業負責人說。

長征5號使用的YF-100型航天發動機

與發動機單變量控制相比，多變量控制智能程度更高，隨之複雜度也成倍增加。“就像玩魔方一樣，每轉動一下，就如同改變了一個變量，隨之造成其他面跟着變化，可謂是牽一髮、動全身。”該負責人說，“其關鍵之一就是理清變化的規律。”

同時該負責人介紹，多變量控制的另一個關鍵在於“魯棒”性。“魯棒”是英文單詞“robust”（強健）的音譯，意指控制參數在一定範圍變化時，系統保持穩定的能力。

H∞控制理論是魯棒控制理論之一，出現於上世紀80年代。然而這種多變量控制被稱作自控專業禁區，即使是一些發動機強國，也僅是在部分項目上進行過嘗試。“多變量控制是讓發動機擁有自己的靈魂，來實現其自身性能的最大發揮,可有效提升一款發動機產品的馬赫數、飛行高度等工作範圍,具有重大現實意義。隨着科技的發展，多變量控制已經成為國際控制工程研究的主流，理論水平的提高和研究手段的創新，成為其工程化應用的強心劑。”該負責人介紹，31所從2011年起開展了H∞魯棒多變量控制在航天發動機領域的理論驗證。通過三年多的努力，研究團隊在原理論的基礎上，建立了更為精細的發動機模型與更為完善的控制規律，重新在數學層面上深入剖析了H∞魯棒多變量控制理論，找到其與航天發動機動力控制的完美切合點，並有望很快實現工程化應用。

“多年來我們大多在做研仿式創新，而這次H∞魯棒多變量控制的工程化應用則是一次原始性創新。”該負責人說，“相信在不久的將來，我們的航天發動機就能擁有真正的‘中國魂’。”