Wenn die für einen Zustandsregler erforderlichen Zustandsgrößen nicht oder nur schwierig zu messen sind, kann dies durch eine Beobachtung des Verhaltens dieser Größen ersetzt werden (Bild Z 9). Zu diesem Zweck wird ein mathematisches Modell des Antriebs in Form eines Führungsregelkreises entwickelt und mit Hilfe einer permanent ablaufenden Simulation nachgebildet. Zugleich führt dieses Modell Korrekturen durch, wenn aufgrund nichtlinearer Einflüsse Differenzen zwischen den realen Zustandsgrößen der Strecke und den simulierten des Beobachters auftreten. Die so erreichte Übereinstimmung ist für die Praxis meist voll ausreichend.
Die für Lageregelungen erforderlichen Zustandsgrößen Geschwindigkeit und Beschleunigung können dem Beobachter entnommen werden.
Alternativ können Geschwindigkeit und Beschleunigung aber auch durch Differentiation gewonnen werden.
Abbildung Z 9: Zustandsbeobachter