Abstract 在分析卡尔曼滤波器和α-β-γ滤波器的基础上，提出了一种改进的α-β-θ滤波器的离散形式和连续形式，设计了一种具有鲁棒性能的改进型的PID控制器。通过理论推导，证明了所设计的α-β-θ滤波器是n阶系统（可以近似为2阶系统）的一个一致渐近稳定的3阶状态观测器，并给出了α-β-θ滤波器的稳定性与αβγθ参数选择的之间的关系。同时对α-β-θ滤波器和改进型的PID控制器进行了实验仿真，并将其应用到发电厂的热工控制系统技术改造项目中，案例研究表明所设计的αβγθ滤波器和改进型的PID控制器能取得良好的控制效果。