高增益观测器（high gain observers），工学-控制科学与工程-系统辨识、建模与自适应控制-辨识与估计-状态估计-高增益观测器，一种使反馈增益选取得很大，从而将观测误差控制得足够小的状态观测器。1992年，美国学者H.K.哈利勒（Hassan K.Khalil）提出了高增益观测器。研究表明，如果将观测器的反馈增益选取得很大，那么观测误差可以控制得足够小。基于这个思想，设计高增益观测器，可以使观测误差收敛在一个很小的范围内，甚至趋近于零。设计高增益观测器从克服观测误差出发，根据输入输出关系观测出真实输出及其各阶导数，不依赖模型的具体形式，具有很好的鲁棒性。例如，针对二阶系统，描述为：(1)式中假设模型未知。可以设计状态观测器为：(2)式中和均为观测器的增益，未的标称模型。定义观测误差为：，则误差方程为：(3)式中。将看作是输入，可以解出到的传递函数为：(4)式中为虚数单位。那么，在低频段，很大可以保证足够小。在高频段，很大可以保证足够小。如果选择和都足够大，那么可以保证对于任何输入误差，观测器的输出误差都很小。