Las turbinas de gas se utilizan en los sectores de energía como tecnologías de propulsión y generación de energía. A pesar de los avances tecnológicos en la generación de energía y la aparición de numerosos recursos energéticos, la tecnología de turbinas de gas sigue siendo importante debido a su flexibilidad en el seguimiento de la demanda de carga, su comportamiento dinámico y su capacidad para trabajar con diferentes combustibles con cambios de diseño menores. Sin embargo, no habría un progreso ambicioso para las turbinas de gas sin un modelado y simulación confiables. Este documento describe un enfoque novedoso para modelar, identificar y controlar una planta de energía de turbina de gas en funcionamiento. Se ha propuesto una estructura de modelo no lineal simplificada compuesta de funciones de transferencia en el dominio s y bloques no lineales representados por limitadores de tasa, saturaciones y tablas de búsqueda. Los parámetros del modelo se han optimizado para ajustarse a datos del mundo real. El modelo verificado se utilizó luego para diseñar un control múltiple PI/PD para regular la turbina de gas a través de la compuerta de entrada y las válvulas de combustible. El objetivo es aumentar y estabilizar la presión diferencial del compresor o la relación de presión, así como elevar el punto de ajuste de la temperatura de escape de la turbina de combustión; como resultado, la eficiencia energética se ha mejorado con un ahorro promedio de 237.16 MWh en energía (o una reducción del 8.96% en el consumo de combustible) para un rango de carga de 120 MW a 240 MW.