1.交错并联型Buck变换器基于扩张状态观测器的微分平坦系统设计方法，其特征在于，将直流系统经坐标变换转化为双闭环结构的微分平坦系统，并对平坦系统中的微分项进行误差反馈控制，并通过扩张状态观测器ESO对外环中的负载电流进行观测和补偿，从而抑制负载侧波动对系统的冲击，其中双闭环结构的微分平坦系统包括电流内环微分平坦系统和电压外环微分平坦系统，具体包括以下步骤：步骤1：对直流微电网控制系统建模，并得到系统状态方程；

以分布式能源作为电源，经DC‑DC变换器控制直流母线，CPL和阻性负荷同时接入直流微电网中，所述DC‑DC变换器为交错并联型Buck变换器，所述交错并联型Buck变换器采用交错控制技术，交错并联型Buck变换器中两支路开关管 、 交错180°导通，构建直流微电网控制系统模型，直流微电网控制系统状态方程为（1）

式（1）中，E和 分别为输入电压和母线电压； 、 分别为交错并联型Buck变换器中流过储能电感 、 的电流； 、 分别为电阻负载和恒功率负载； 为负载电流，；

步骤2：电流内环微分平坦系统保证各支路电感电流跟随电流参考值，计算内环控制律中的误差反馈项；

为实现交错并联型Buck变换器的均流控制，确定电感电流参考值为（2）

式（2）中， 、 分别为 、 的稳态量；

电流内环的控制目标是保证各支路电感电流跟随电流参考值，因而设电感电流为电流环的平坦输出量 ，为进一步简化计算，选取电感电流作为状态变量 ，电流环的控制对象为开关占空比 、 ，因此选取占空比为输入量 ，则（3）

式（3）中， 为 关于 的光滑映射函数；

将式（3）代入式（1）中，得到电流控制律为：（4）

根据式（3）和（4）可知，所选取的变量 、 及 满足平坦性要求，因此电流内环系统为微分平坦系统；

当 精确跟随参考轨迹 时，平坦输出量与其参考轨迹的误差之间关系为（5）

式（5）中，， 为内环控制器参数；

定义电流环误差为 ，则式（5）化简为（6）

对式（6）拉普拉斯变换后，采用如下期望特征方程 进行误差反馈控制， 表示为（7）联立式（6）和式（7）得

（8）

式（8）中，为内环系统阻尼比， 为内环振荡频率；

因此，内环控制律中的误差反馈项表示为（9）；

步骤3：电压外环微分平坦系统保持母线电压输出恒定，计算外环控制律中的误差反馈项；

电压外环的控制目标在于保持母线电压输出恒定，因而选取母线电压作为电压环的平坦输出量 ，选取输出电压作为输入量 ，电压环的控制对象为内环给定值，因此选取电感电流参考值作为控制量 ，则（10）

式（10）中， 为 关于 的光滑映射函数；

将式（10）代入式（1），可得电压环控制律 为（11）

由式（10）和式（11）可知，所选取的变量 、 及 满足平坦性要求，因此电压外环系统为微分平坦系统；

为使式（11）中的 精确跟随参考轨迹 ，对其微分项进行误差反馈设计，当 渐进趋向 时，外环输出量与期望值之间的误差列等式如下（12）

式（12）中，， 为外环控制器参数；

设电压外环误差为 ，、 通过期望特征方程进行配置，即（13）

由式（13）得

， （14）

式（14）中， 和 分别为外环系统的阻尼比和振荡频率，则可得外环控制律中的误差反馈项为（15）；

步骤4：根据内环控制律中的误差反馈项和外环控制律中的误差反馈项，选取电流内环微分平坦系统和电压外环微分平坦系统的控制参数；

步骤5：设计扩张状态观测器，并分析扩张状态观测器误差，计算扩张状态观测器各增益，设计完成。

2.根据权利要求1所述的交错并联型Buck变换器基于扩张状态观测器的微分平坦系统设计方法，其特征在于，所述步骤4中，为保证响应速度达到最快，选取电流内环 ；

为保证输出电压的稳定，选取电压外环 ，并且， 、 与开关频率 、开关管的工作带宽 之间满足如下关系<< << = （16）。

3.根据权利要求1所述的交错并联型Buck变换器基于扩张状态观测器的微分平坦系统设计方法，其特征在于，所述步骤5具体为：步骤5.1：由式（11）可知，平坦控制中存在的 容易受到负载侧的影响，即负载侧扰动，因此设计扩张状态观测器模型，对负载扰动进行补偿，并将得到的观测值作用于平坦控制；

令 ， ， ， ，代入式（1）中得（17）

设计ESO表达式为

（18）

式（18）中，扩张状态观测器增益矩阵为 ；

系统稳定时，存在 ，则针对交错并联型Buck变换器的扩张状态观测器模型表示为（19）

式（19）中， 分别为 的观测值；

并由式（19）可知负载电流的观测值 为（20）；

步骤5.2：将式（19）与式（20）相减得ESO误差方程为（21）

将式（21）表示为矩阵形式，得（22）

基于式(27)可知矩阵A－LC的闭环特征方程为(23)

式中， ，

,

，

， ；

由李雅普诺夫稳定性知，当矩阵 的特征值均小于零时，观测器误差收敛并最终趋于零，且其特征根大小决定了观测器增益，随着ESO误差的特征根的增大，则观测器追踪实际值的速度就越快，但当特征根过大时，系统将出现饱和或噪声的副作用，因此，通过极点配置来控制观测器响应速度，即(24)

选取观测器配置带宽 为188495.6rad/s，将 代入式（23）和式（24）中，得扩张状态观测器各增益为 132981， 104457， 131982。