在控制工程实际中，许多含有死区的系统可以用带死区的三明治系统描述．本文针对带死区的三明治系统特点，构建了一种非光滑观测器以对系统状态进行估计．首先根据带死区三明治系统的特点，由分离原理，建立了描述系统特性的非光滑状态空间方程．据此构造了能够随系统工作区间变化而自动切换的非光滑观测器，给出了相应的收敛定理及其证明．最后通过仿真，分别比较了非光滑观测器和传统的观测器对状态的跟踪效果，比较结果表明非光滑观测器对于带死区三明治系统状态变量估计的准确性要优于传统的观测器．