开启干扰观测器系列，一共四种，分别是：
1、基于名义逆模型的干扰观测器；
2、基于非线性观测器的干扰观测器；
3、基于状态观测器的干扰观测器；
4、基于扩张状态在观测器的干扰观测器。
基于名义逆模型的观测器利用鲁棒模型匹配原理设计干扰补偿器。鲁棒模型匹配以经典控制理论为依据，设计过程中考虑了干扰及不确定性等因素，设计目标在于 使干扰到所关心输出的传递函数等于或近似为零。如下图所示，通过观测输出和控制对象的逆传递函数，就可以近似的到外界干扰，然后将其引入控制系统中进行补偿，理论上便消除了干扰产生的影响。在图中，
可以表示干扰观测器，用于对干扰进行估计，
项需要满足一定的函数转换关系，保证干扰补偿的正确性，
是一个滤波器，用来限定干扰抑制的带宽。
简化系统模型如下：其中为提供力矩的执行机构的传递函数，文中以飞轮为例，在无人机中也可以指无刷电机的传递函数，电机控制系统中可以指电流环，通常
可以用一阶惯性环节代替，如果
的带宽和上一环的带宽相比大五倍以上，可以认为
。
其中：是包含挠性等不确定性影响的广义干扰力矩，
是执行机构驱动指令，
是执行机构输出力矩，
是俯仰角速度。根据角速度输出和被控对象等信息可以得到广义干扰
的计算值（观测值）
（1）
为了消除广义干扰的影响，需要在控制器对应的控制力矩基础上添加的补偿器力矩为
（2）
相应的需要添加到执行机构的执行指令可以根据
的模型结合式（2）逆推得到
（3）
飞轮执行机构的模型可以简化为一阶惯性环节
（4）
因此可知公式（3）为存在二阶微分，因此对反馈中噪声的放大作用是相当可观的，如果直接加入控制系统将带来非常大的影响，必须抑制噪声带来的影响。最常用的方法即是设计低通滤波器来抑制噪声。设计合适的低通滤波器是观测器最为关键的部分，要在性能和稳定性之间折中，理想是希望在低频时
，高频时
，可以设置为如下的三阶低通滤波器，更加系统复杂的滤波器设计见注2。
滤波器对于干扰补偿器干扰抑制性能起关键作用，因此必须合理设计。
可以选取为
（5）
式中：是待设计参数。可以看出
是由以
为截止频率的三个低通滤波器串联组成的，因此以上三个参数的选取，将决定干扰补偿器的性能。
的值越大，
越趋近于1；当
取值较小时，则不能有效地抑制期望频率范围内的干扰。
最终的模型如下：
通常的框图表示为下图：