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龙图腾网获悉陕西理工大学申请的专利基于扩张状态观测器的交错并联Buck变换器非线性控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114900042B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210468044.1，技术领域涉及：H02M3/158；该发明授权基于扩张状态观测器的交错并联Buck变换器非线性控制方法是由皇金锋;杨艺设计研发完成，并于2022-04-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于扩张状态观测器的交错并联Buck变换器非线性控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于扩张状态观测器的交错并联型Buck变换器非线性控制方法，电流内环采用微分平坦控制，依据系统的状态方程得到了开关控制律；电压外环采用全局快速终端滑模控制，根据滑动模态确定了各相电感电流参考值，并且滑模控制律中不含切换函数，降低了参数调整的难度，为进一步削弱滑模控制引起的抖振，采用扩张状态观测器对总扰动进行估计，并对总扰动进行补偿.本发明在保证系统的稳态输出及瞬态响应速度的同时，实现各相均流控制,采用扩张状态观测器对未知总扰动进行估计，使输出能够快速地跟随输出期望值。

本发明授权基于扩张状态观测器的交错并联Buck变换器非线性控制方法在权利要求书中公布了：1.基于扩张状态观测器的交错并联型Buck变换器非线性控制方法，其特征在于，电流内环采用微分平坦控制，依据系统的状态方程得到了开关控制律；电压外环采用全局快速终端滑模控制，根据滑动模态确定了各相电感电流参考值，并且滑模控制律中不含切换函数，降低了参数调整的难度，为进一步削弱滑模控制引起的抖振，采用扩张状态观测器对总扰动进行估计，并对总扰动进行补偿，具体包括以下步骤： 步骤1：对交错并联型Buck变换器建模； 步骤2、构建用于交错并联型Buck变换器控制的双闭环非线性控制器系统，包括基于全局快速滑模控制FTSM设计的电容电压外环控制器、基于微分平坦控制DFBC设计的电感电流内环控制器以及扩张状态观测器ESO； 步骤3：设计扩张状态观测器ESO，满足ESO对总扰动项进行观测并补偿； 步骤4：电容电压外环采用全局快速滑模控制，使系统状态收敛至平衡态； 所述步骤4具体为： 基于ESO对系统的外界扰动进行补偿，以消除外界扰动对系统的影响，选取全局快速终端滑模面为 10 式10中：输出电压偏差，，α、β均大于0，q、p均为正奇数且满足qp2q； 为使系统到达并维持在滑模面s上，则需满足s=0，此时终端滑模吸引子为相平面原点，将式5代入式10中，有 11 式（11）中，为负载侧电流，、为交错并联型Buck变换器的电感、的电流信号，C为与交错并联型Buck变换器连接的电容C； 将步骤3设计的扩张状态观测器ESO中对输出电压偏差估计值代入式11中，可得经观测器模型的电感电流参考值： 12 式（12）中，z 1为三阶观测器模型状态变量x 1的观测值； 假设任一初始状态不在原点处，则在滑动模态上初始态总会在有限时间内收敛到平衡态，且所需时间表示为 13 因此，可通过调节控制参数α，β，p，q使系统状态收敛至平衡态； 步骤5：电感电流内环采用微分平坦控制，计算各相均流控制律，使得内环电流精确跟随参考值，实现交错并联型Buck变换器的非线性控制； 所述步骤5具体为： 交错并联型Buck变换器在稳态均流时，各相电感电流存在下列关系 16 式（16）中：分别为的参考值； 选取电感电流作为平坦输出量和状态变量，即 17 式（17）中：为关于的映射函数； 根据式1和式17可得，平坦输出量及其导数构成的输入变量的表达式为 18 式（18）中：（y c，）为关于的映射函数 式17及式18满足系统的平坦性要求，并且由平坦输出量得平坦输出的参考值； 当精准跟随参考轨迹时，与间的偏差，以及偏差的导数、积分项存在下列关系： 19 式19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，则系统闭环传递函数为 20 联立式19和式20得 21 式21中：； 因此，由式21得 22 式22中：为二阶系统的阻尼比，为振荡频率； 联立式19和式22得，平坦输出变量的微分项为 23 将式23代入式17中得到各相均流控制律。

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