随着人类对MEMS微陀螺仪的探索日益深入，作为一类新兴发展的惯性传感器，它的发展和应用正受到广泛关注和重视。本文针对微机械振动陀螺仪的机-电耦合振动问题进行研究，主要内容如下。首先，分析了一硅微机械振动陀螺仪的结构与工作机理，将其简化成质量-弹簧-阻尼器力学模型，建立振动微分方程。通过驱动模态和感应模态的运动，揭示了微陀螺仪设计过程中模态匹配的重要性。然后，分析了由于加工非理想性产生的不等弹性、阻尼不对称和质量不平衡产生误差的信号，建立了机械耦合误差信号和数学模型，并定量分析了z轴硅微陀螺仪的机械耦合误差信号。结果表明，机械耦合误差信号包含了正交耦合误差与有用信号同相位的误差信号，其中正交耦合误差为主要误差信号，且主要由不等弹性产生。针对微陀螺仪设计中可能存在的机械耦合误差设计了一种三自由度的MEMS振动微陀螺仪，即驱动方向为一个自由度、感应方向为两个自由度，此设计能够大大减少机械耦合误差，同时提高精度。对该三自由度微陀螺仪的设计思想、结构设计、动力学方程及运动进行分析，给出了在机电耦合下的动力学特性。将上述振动模型加入电场中，使得此模型不仅受到由机械力产生的运动，更有可能受到来自电场的耦合干扰。通过分析加入电场力后的模型输出响应，得到输出电压和输入角速度的关系，同时通过改变模型的结构来对整个器件进行优化，以使干扰最小。同时，对三自由度微陀螺仪在静电场力下的非线性振动进行分析，得到了稳定的工作频率范围。最后，为解决该设计可能出现的机电耦合缺陷，本文在驱动框的外侧设计了检测电容和静电力反馈电容，以实现驱动闭环控制，提高了输出精度和检测灵敏度。