本发明涉及航空发动机伺服系统技术领域，具体公开了一种航空发动机伺服控制系统组合状态自适应估计方法，其中，包括：根据实时监控到的伺服输入电流和作动位移信号确定航空发动机伺服作动机构的当前作动状态；当当前作动状态为稳态作动模式时，根据滤波状态估计器估计平衡电流；当当前作动状态为动态作动模式时，根据快速轨迹拟合的方式估计伺服作动增益和作动时间延迟；根据当前历史性能存储模块中的性能特性数据评估稳态作动模式下输出的平衡电流的置信度以及评估动态作动模式下输出的伺服作动增益和作动时间延迟的置信度。本发明提供的航空发动机伺服控制系统组合状态自适应估计方法能够提高发动机控制安全性。