振动环形硅微陀螺作为一种二维轴对称结构的固体波动陀螺,脱胎于三维结构的半球谐振陀螺,在沿承半球谐振陀螺高精度、高可靠、长寿命、抗过载等特征的同时,能够与目前主流的MEMS加工工艺兼容,因而具有更优的CSWa P（Cost,Size,Weight and Power）,拥有广阔的应用前景。目前,振动环形陀螺已成为国内外MEMS陀螺的研究热点之一。力平衡方式（闭环检测）是目前MEMS哥氏振动陀螺静态性能最优的工作方式,但不可避免的加工误差破坏了环形谐振子的结构对称性,制约了振动环形陀螺的性能。本文以提高振动环形硅微陀螺性能为目的,针对环形陀螺力平衡测控系统进行误差抑制。本文的主要工作内容包括:（1）研制了基于力平衡控制的环形陀螺测控系统。分析了多环形谐振子的结构形式、电极配置、制备过程以及封装后可测的模态参数。采用微元法剖析了环形谐振子的激励与感应原理,明确了不同轴向角度电极的功能。运用仿真结合试验的方法验证了基于力平衡控制的环形陀螺测控系统的正确性与稳定性,进行了驱动模态稳幅与跟频控制,实现了检测模态的闭环控制。（2）研究了环形陀螺原理性惯性加速度误差、非原理性结构误差和非原理性相位误差对力平衡测控系统的影响。从驱动模态与检测模态两个角度分析了牵连切向惯性加速度、牵连向心惯性加速度和耦合干扰惯性加速度对力平衡测控系统的影响。构建了较为全面的（包含质量、刚度、阻尼和电极角度误差）环形陀螺动力学方程,研究了上述结构误差对驱动模态与检测模态的影响,提出了正交耦合误差的抑制方案。剖析了测控系统中相位滞后误差对信号提取及闭环控制的干扰,提出了相位滞后误差的抑制方案。（3）设计并实现了基于倍频激励信号的实时模态频率调谐与闭环正交刚度校正的结构误差抑制系统。揭示了模态频率裂解与正交刚度耦合对高品质因数环形陀螺检测模态的影响机理。研究了环形谐振子进行静电刚度校正的基本原理及其产生的耦合现象,明确了模态频率匹配的先决条件,提出了存在上述耦合时频率匹配的实施步骤。采用倍频激励法在线获取模态频差信息并结合正交刚度校正实现了环形陀螺模态频率自匹配,并进行了结构误差抑制的试验。试验结果表明,进行结构误差抑制后环形陀螺的零偏不稳定性提升了2.93倍,角度随机游走提升了12.18倍。（4）提出了基于等效单位负反馈回路的闭环检测带宽拓展方法与标度因数重复性误差抑制方法。针对环形陀螺力平衡控制结构进行等效变换,得到了等效单位负反馈控制回路。根据上述等效单位负反馈回路的开环截止频率与闭环系统带宽的关联性,设计了力平衡控制器以提高开环传递函数的截止频率并保证较合适的相角裕度,将角速度闭环检测的带宽由不到5Hz拓展至20Hz。根据上述等效单位负反馈回路的增益特性,提出了标度因数重复性误差抑制方法,使得重复性误差下降了59%。分析了标度因数非线性误差与不对称性误差的生成机理,并通过试验论证了力平衡控制方式对上述两类误差的抑制能力。（5）进行了基于力平衡控制的环形陀螺原理样机的性能试验。室温环境下的试验结果表明,在量程±100（？）/s范围,标度因数为2488.284LSB/（？）/s、非线性度为61.713ppm、不对称度为35.936ppm、重复度为75.423ppm;零偏为0.077（？）/s、零偏不稳定性为0.852（？）/h、角度随机游走为0.044（？）/√h;角速度闭环检测的带宽为20Hz。本文所采用的振动环形硅微陀螺为本课题组研制的第一轮原理样机,谐振子结构尚待进一步优化,机械灵敏度和品质因数仍有较大的提升空间。本文的工作为振动环形陀螺力平衡测控系统的进一步研究与性能提升提供了一条有效的技术途径,对于轴对称陀螺的误差分析与抑制也具有一定的参考意义。