本节介绍的基于非线性观测器的干扰观测器，这是一种非常简单有效的干扰观测器。
先介绍原理，最后介绍如何简化应用。
假设系统的模型如下，是力矩，
是干扰力矩，
和
，均是非线性函数。
（1）
构造干扰观测器的方程如下：
（2）
假设
（3）
定义干扰观测的误差为：
（4）
结合式（4）和观测器方程得到：
（5）
也就是说，观测器误差由下式决定
（6）
通过选择，可以证明观测器是全局渐近稳定的
（7）
其中，更具体地说，指数收敛速度可以通过选择C来指定。
定义为对角阵，
为观测器的收敛极点。
定义一个新的辅助变量：
（8）
其中，接下来确定待设计的函数向量
。
令函数（2）式中的函数由下面的非线性方程给出：
（9）
结合观测器方程，调用式（8）和（9），得到
（10）
因此，得到NDO
（11）
（12）
通过不断计算式（11），可以得出的估计值，因此干扰的估计值可以通过公式（12）来计算出来。公式（11）和（12）即是干扰观测器的方程。
可设置为对角阵，
由公式（9）给出。
应用举例
总结：
1、这种观测器的最大优势即是简单好用。
2、如果被控对象的参数不准确也没关系，这样估计的干扰就包含参数不准确项了。
3、带有干扰观测器的控制器最好不用积分控制，因为积分也是抗干扰的，二者容易重叠导致 控制器超调，可以用P或者PD控制。
4、这种干扰观测器可以应用非线性的被控对象。
5、模板中的观测器带宽L最好是控制器带宽的3~5倍。
6、上篇中基于名义逆模型的干扰观测器很难应用在非线性系统中。