Как управлять выходным напряжением на ESP32 таким образом, чтобы его значение могло варьироваться в диапазоне 0-15V с наименьшим возможным шагом изменения?

Для управления выходным напряжением на ESP32 в диапазоне 0-15V с наименьшим возможным шагом изменения, можно использовать внешний ЦАП (Цифро-Аналоговый Преобразователь). ESP32 не имеет встроенного ЦАП с такими характеристиками, поэтому вам потребуется использовать внешнее устройство. Примером может быть ЦАП на базе MCP4725, который позволяет установить выходное напряжение с разрешением до 12 бит, что обеспечит вам максимально возможное количество значений в диапазоне от 0 до 15V.

Чтобы создать имитатор для датчиков с выходным напряжением от 0 до 3.3В с использованием ESP32, можно также воспользоваться внешним ЦАПом. В данном случае можно использовать ЦАП на базе MCP4725 или подобный, который поддерживает выходное напряжение в диапазоне от 0 до 3.3В. Программируя ESP32, вы сможете устанавливать нужные значения напряжения на ЦАПе, чтобы имитировать работу датчиков. 

Таким образом, использование внешних ЦАПов позволит вам управлять выходным напряжением на ESP32 с нужной точностью и создать имитаторы для датчиков с необходимым диапазоном напряжения.

если тебе не нужна большая мощность на выходе, то лучше используй обычный выход ЦАП и аналоговый усилитель на 15 вольт. 
 какаянить стандартная микросхемка усилителя мощности звука вполне пару ампер на выходе даст. 
 плюс элементарная и понятная схема, отлично работает, настройки практически не требует. минус КПД и грется будет конечно. но зависит от потребления. 
 
 dc-dc это если тебе нужная большая мощность на выходе. 
 если схема стандартна и в ООС имеется оптрон, то просто добавить компаратор. на плюсовой вход резистивный делитель от выхода чтобы преобразовывать 0-15 в рабочий диапазон ЦАП. 
 на минус выход ЦАП. а выход подать на оптрон. 
 изменения в блоке питания минимальны.