Debido a la complejidad de las turbinas de gas aero-derivadas y a los requisitos de control mucho más altos, es significativo y relevante diseñar controladores avanzados para obtener el efecto de control ideal. En este documento, para mejorar el rendimiento del controlador original de una turbina de gas aero-derivada, se propone un nuevo método de control integrado al combinar el controlador original con un nuevo controlador de red neuronal. Se realiza el control de velocidad mediante el cambio entre los dos controladores durante el proceso de operación de la turbina de gas aero-derivada. Se llevan a cabo una prueba de seguimiento y una prueba de robustez para evaluar la superioridad del nuevo método de control integrado. Los resultados muestran que, en comparación con el controlador original y el nuevo controlador de red neuronal, el nuevo método de control integrado tiene un rendimiento de seguimiento de velocidad mucho mejor durante las cuatro pruebas de seguimiento. Cuando el modelo de la turbina de gas aero-derivada cambia con la temperatura ambiente y la degradación del rendimiento del compresor, la robustez del nuevo método de control integrado también es mejor que la de los otros dos controladores. Por lo tanto, se valida la superioridad del nuevo método de control integrado.