本发明属于航空电气与电力技术领域，提供一种基于下垂控制的二次电压自抗扰控制器，用于直流母线电压进行补偿控制。首先，据分布式二次控制架构，分别得到动力电池和发电机二次电压的数学模型；其次，采用比例积分控制算法设计二次电压控制器，并进行比例积分控制算法参数的整定；最后，根据比例积分控制算法和自抗扰控制算法之间的等效关系，得到二次电压自抗扰控制器的参数。本发明将线性自抗扰控制技术应用到直流母线二次电压补偿，操作简单、准确率高，能够实现电压的高精度跟踪；本发明具有一定的拓展性，可推广到其它领域，比如永磁同步电机的速度控制器、永磁同步电机的电流控制器和航空发动机的速度控制器等领域。