1.双极性直流微电网电压平衡器的控制器设计方法，其特征在于，采用电流内环和电压外环双环改进型超螺旋滑模自抗扰控制，并设计级联有限时间扩张状态观测器对系统集总扰动进一步估计，拓展其带宽，而后将所观测的集总扰动作用于超螺旋自抗扰状态误差反馈控制律中，提高母线电压受扰动后的暂态性能；

具体按照以下步骤实施：

步骤1：建立基于混合储能的风光互补双极性直流微电网系统结构以及电压平衡器模型；

所述步骤1具体为：

双极性直流微电网系统包括分布式电源、储能系统、电压平衡器和复合型负载，所述分布式电源包括光伏发电模块和风能发电模块，储能系统采用蓄电池与超级电容相结合的混合储能单元，电压平衡器采用三相交错并联双向DC‑DC变换器，电压平衡器包括三个储能电感L1，L2，L3，三对主开关管S1‑S6，其对应的输入占空比分别为d1‑d6，还包括输入电容Cin以及两个输出电容C1、C2，对应两个输出电压分别为vpo、von；

首先将系统定义为：

式(1)中，y表示系统输出，u表示系统输入，ξ表示系统的外部扰动，b表示系统输入增益，a1为系统参数；

分离系统内部不确定性扰动，并将内外部扰动放入总扰动中，将系统改写为：式(2)中，b0为估计值，f(y,ξ,t)为总体扰动；

步骤2：内环电流控制器设计；

步骤2.1：内环级联有限时间扩张状态观测器的设计；

所述步骤2.1具体为：

定义输出电流与期望偏差为：

x1＝iLi‑yref                         (3)式(3)中，iLi表示储能电感的电流值，yref表示电感输出电流的参考值；

对式(3)求一阶导数并与式(2)联立得到：式(4)中，ui表示电压内环的控制变量，fi表示电压内环集总扰动；

将集总扰动定义为新的状态变量：

由式(5)设计第一级级联有限时间扩张观测器为：式(6)中，η11和η12分别表示电感电流iL观测值和集总扰动fi的观测值，l1、l2为第一级CFT‑ESO的增益系数，χ11、χ12表达式为：式(7)中，α＞0，扰动估计项的观测值会受到第一个状态变量观测值η11的影响,导致估计误差产生，为了进一步估计扰动误差η12‑x2，提高对系统扰动的估计精度，将第一级估计扰动作为已知部分，设计第二级级联有限时间扩张状态观测器，其表达式为：式(8)中，η21和η22分别表示电感电流iL观测值以及扰动观测值，l3、l4表示第二级观测器的增益系数，χ21、χ22的表达式为：CFT‑ESO中观测变量η11和η21对于跟踪系统输出状态来说，具有相同的作用；

步骤2.2：内环改进型超螺旋滑模控制器设计；

所述步骤2.2具体为：

为了进一步提高扰动的估计精度，通过对η12、η22两扰动进行叠加，构成电流内环总体集总扰动Fi，设超螺旋滑模控制律为uo，则系统输出控制律为：式(10)中，Fi＝η12+η22；

定义电感电流与参考电流的误差为：

ei＝iLi‑yref     (11)；

定义电流内环滑模面为：

式(12)中，ci表示滑模增益系数；

设计常规超螺旋滑模控制的趋近律为：

根据式(13)可知，为了减小传统滑模控制中非连续切换量k1sign(S)造成的抖振现象，在超螺旋滑模控制中将其放置在积分项中，从而得到连续的控制律函数；

采用连续函数sigmoid(S)代替非连续函数sign(S)，sigmoid(S)函数表达式如下：式(14)中，θ＞0；

引入sigmoid(S)函数，并对滑模面求导，带入趋近律得：步骤3：外环电压控制器设计；

步骤3.1：外环级联有限时间扩张状态观测器的设计；

所述步骤3.1具体为：

定义输出电压与期望偏差为：

x3＝vdc‑vdcref    (16)式(16)中，vdc表示直流母线实际电压值，vdcref表示直流母线电压参考值；

对式(16)求导并与式(2)结合得到：式(17)中，uv表示电压外环控制变量，fv表示电压外环的集总扰动；

由式(17)设计电压外环第一级级联扩张状态观测器：式(18)中，η31和η32分别表示输出电压vdc观测值和集总扰动fv的观测值，l5、l6为第一级CFT‑ESO的增益系数，χ31、χ32表达式为：式(19)中，α＞0，为了提高对集总扰动的估计精度，设计第二级CFT‑ESO，其表达式为：式(20)中，η41和η42分别表示输出电压vdc观测值以及扰动观测值，l7、l8表示第二级观测器的增益系数，χ41、χ42的表达式为：步骤3.2：外环改进型超螺旋滑模控制器的设计；

所述步骤3.2具体为：

同样，为了提高电压环扰动的估计精度，通过对η32、η42两扰动进行叠加，构成电压外环总体集总扰动Fv，设超螺旋滑模控制律为uo，则电压外环输出控制律为：定义电压外环的输出电压与参考电压的误差为：ev＝vdc‑vdcref    (23)定义滑模面为：

式(24)中，cv表示电压外环滑模增益系数；

引入sigmoid(Sv)函数，设计超螺旋滑模控制的趋近律为：对式(24)求导并与式(25)联立可得电压外环输控制律为：