1.基于微分平坦的直流微电网交错并联变换器的控制器设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：交错并联Boost变换器建模步骤2：电压外环控制器设计

采用全局快速终端滑模以电容能量函数设计电压外环，不仅保证系统在有限时间内迅速收敛到平衡状态，而且该控制不含切换项，降低了滑模参数调整的复杂度；

步骤2具体为：

采用电容能量构造滑模面，设电容能量函数为：(2)

式（2）中， 为电容两端的电压信号，C为交错并联Boost变换器的电容C；

当电压外环系统稳定跟随能量函数参考值 时，母线电压跟踪参考电压 ，稳态情况下各参数存在关系为：(3)

式（3）中， 、 分别为电感 、 的电流信号， 、 分别为开关元件 、 的导通占空比；

结合式(1) (3)得：

~

(4)

式（4）中， 为输入电压信号， 为电容两端的电压信号， 为负载侧电流；

令 ， ， ，电压外环系统模型表示为：(5)

式（5）中： ， ， 为电压环控制量且 ；

电压外环系统的全局快速终端滑模面s设计为(6)

式（6）中： 为滑模面自变量且 ，α、β为正数，c满足0

对式(6)求导得趋近运动表达式为(7)

考虑到式(7)建立的电压外环模型，在趋近阶段 上经等效控制得到外环控制律为：(8)

当系统到达并维持在滑模面s时满足s=0，此时由式(6)得(9)；

步骤3：电流内环控制器设计；

采用微分平坦理论以电感电流误差设计电流内环，保证电感电流快速、精确跟随参考轨迹，并对电流误差参数进行合理设计；

步骤3具体为：

电流内环采用微分平坦控制，从而保证电感电流平坦输出并迅速跟随电流的参考值，两相交错Boost变换器在稳态均流时，各相电感电流存在下列关系(12)

式（12）中： 分别为 的参考值；

根据内环电感电流平坦输出的设计需求，选取电感电流作为平坦输出量 和状态变量xc，即(13)

式（13）中： 为 关于 的映射函数；

根据式(1)和式(13)可得，平坦输出量 及其导数构成的输入变量 的表达式为(14)式（14）中： 为 关于 的映射函数；

式(13)及式(14)满足系统的平坦性要求，并且由平坦输出量 易得平坦输出的参考轨迹 ，当 精准跟随其参考轨迹 时， 与 间的偏差以及偏差的导数、积分项存在下列关系：

(15)

式（15）中： 、 为反馈增益矩阵；

将控制对象等效为二阶系统来消除稳态误差，则电流内环系统闭环传递函数为：(16)

式（16）中， 为二阶系统的阻尼比， 为自然频率；

联立式(15)和式(16)得

(17)

式（17）中： ；

因此，由式(17)得

(18)

联立式(15)和式(18)得，平坦输出变量的微分项为(19)。

2.根据权利要求1所述的基于微分平坦的直流微电网交错并联变换器的控制器设计方法，其特征在于，步骤1具体为，交错并联Boost变换器模型包括电容C，电容C上分别并联有阻性负载R和恒功率负载，电容C上还分别并联有支路a和支路b，支路a包括依次连接的功率开关管 和二极管 ，功率开关管 和二极管 分别连接在电容C两端，功率开关管 和二极管 连接点与输入正端连接，功率开关管 与电容C的连接端还与输入负端连接，支路b包括依次连接的功率开关管 和二极管 ，功率开关管 和二极管 分别连接在电容C两端，功率开关管 和二极管 连接点与输入正端连接，功率开关管 与电容C的连接端还与输入负端连接， 、 为功率开关管，二者相位相差180°导通；

步骤1中基于状态空间平均法获得交错并联Boost变换器系统数学模型为(1)

式（1）中： 为输入电压信号， 为电容两端的电压信号， 为负载侧电流，， 为恒功率负载的功率值， 、 分别为电感 、 的电流信号， 、分别为开关元件 、 的导通占空比，且 。

3.根据权利要求1所述的基于微分平坦的直流微电网交错并联变换器的控制器设计方法，其特征在于，由步骤2中式（9）可知，当电压外环系统远离平衡点时，即 ，系统收敛速度的由调节式 起主要作用；当电压外环系统逼近平衡点时，即 ，系统收敛速度的由调节式 起主要作用，因此，通过调节控制参数α，β，使系统状态在全局上有限时间内快速收敛至平衡态。

4.根据权利要求1所述的基于微分平坦的直流微电网交错并联变换器的控制器设计方法，其特征在于，所述步骤3中，由式(19)可知，K1、K2为正定矩阵时内环系统稳定，并且控制器参数 和 的选取决定了内环控制器系统的暂态特性，当ξ固定时， 越大，系统的响应速度就越快，但 不能无限增大，系统稳定还需电流环系统带宽即振荡频率 远远小于系统开关频率fs，即满足下列关系(20)。