本发明公开了一种简易互补融合滤波及微分估计方法，该方法通过机理建模或者系统辨识来构建被控对象的标称模型，进一步通过标称模型的参考输出及真实测量输出来构建互补融合滤波和微分估计方法。在反馈控制系统设计中，受限于传感器精度和外界环境干扰，量测噪声不可避免，该方法可以从包含量测噪声的信号中更加准确地提取真实信号及其微分信号。与常规滤波及微分估计方法如经典微分器和跟踪微分器(TD)相比，该方法的滤波和微分估计效果更好，相位滞后及所需的观测器带宽都更小。数值算例仿真及迟滞非线性压电陶瓷的控制实验结果表明，利用本发明方法能够在状态观测器带宽受限的情况下得到一种响应速度更快的抗扰控制器。