性能寻优控制最早由美国国家航空航天局（NASA）提出。20世纪末，美国国家航空航天局在F-15飞机上进行了性能寻优控制的研究和测试，目标在于研究利用基准控制规律和机载自适应推进系统模型对推进系统性能进行在线寻优控制，以验证其潜在的效益。F-15飞机验证了性能寻优控制技术的3种优化模式，包括恒定推力下的最低耗油率、最低涡轮进口温度和全加力状态时的最大推力。试飞结果表明，F-15飞机采用性能寻优控制技术，在3种优化模式下耗油率降低了2%～10%，推力增加了10%～15%，涡轮进口温度降低了37.78℃（100℉），验证了性能寻优控制技术在增大推力、降低涡轮进口温度以及延长发动机寿命等方面有十分明显的效益。

性能寻优控制系统主要包括机载自适应推进系统模型、推进系统性能参数辨识和优化计算3部分。机载自适应推进系统模型用于表征推进系统输出参数、性能参数与控制参数之间的映射关系，并根据推进系统性能参数辨识的结果对模型效率参数进行在线校正。推进系统性能参数辨识根据测量的发动机参数，如高低压转子转速、涡轮进口温度等，采用卡尔曼滤波器估计推进性能参数的衰退程度，准确反映推进系统的真实工作状态。优化计算是以机载自适应推进系统模型为基础，以最大推力、最低耗油率、最低涡轮进口温度等为控制目标，采用带约束的优化方法对系统控制参数进行优化计算，使推进系统性能达到最佳从而满足任务需求。