硅微陀螺仪是一种测量转动角速度的新型惯性传感器，与传统的机电类陀螺和光电类陀螺相比，具有体积小、成本低、重量轻、可靠性高等优点，在军民两用领域有着重要的使用价值和广阔的应用前景。基于目前的设计和加工水平，国内硅微陀螺仪的研究进展相对较慢，主要以单质量的结构样机为主。单质量硅微陀螺仪容易受到轴向加速度的干扰，环境适应性差。从工程使用的实际角度考虑，提高硅微陀螺仪可靠性方法之一是设计双质量的结构消除共模干扰。由于机械加工的非理想因素，双质量硅微陀螺仪两驱动模态和检测模态的结构参数难以一致，与设计结果有一定误差，引起结构不对称和静电耦合等，严重影响了陀螺的工作性能。因此，采用特定的控制方法，有效消除各种寄生效应和误差，是提高双质量硅微陀螺仪性能和可靠性的关键技术之一。　　论文以提高硅微陀螺仪性能和可靠性为目的，以本实验室研制的双质量硅微陀螺仪为研究对象，运用自适应控制技术对双质量硅微陀螺仪测控系统进行了深入的分析和研究。论文的主要工作概括为以下几个方面:　　(1)对目前国内外双质量硅微陀螺仪的结构设计和系统控制方法进行了概述，分析了各自的优缺点。　　(2)系统地研究了双质量硅微陀螺仪的同频同幅反向驱动和差分检测工作机理。分析了两驱动模态的振动幅度、频率和相位的不一致以及驱动和敏感模态的不匹配对陀螺仪检测灵敏度和工作带宽的影响，探讨了不同的差分检测方法对消除轴向加速度的实际效果。　　(3)设计了双质量硅微陀螺仪的自适应闭环驱动电路。为满足双质量硅微陀螺仪同频同幅反向驱动条件，在比较分析硅微陀螺仪基于锁相环闭环驱动和自激驱动的基础上，提出的自适应闭环驱动是一种相位和增益控制解耦的新型驱动方案。通过自适应调谐，使陀螺仪驱动模态谐振于给定的信号频率，同时引入自动增益控制环节，使振动幅值维持恒定。仿真和实验结果表明，该自适应驱动方法能够实现陀螺仪两驱动模态的同频同幅反向驱动，且能保持很高的频率和幅度稳定性。　　(4)设计了双质量硅微陀螺仪的自适应闭环检测电路。为有效提取角速度信息和抑制正交误差干扰，基于经典的硅微加速度计力平衡反馈理论，分析比较了硅微陀螺仪交流校正闭环检测方法和“解调-直流校正-再调制”闭环检测方法的优缺点，在此基础上设计了一种新型力平衡自适应闭环检测方案。该方案的整个工作过程主要是提取和控制包络信号，克服了交流校正闭环检测电路的不稳定性和“解调-直流校正-再调制”闭环检测方法的复杂性，在抑制正交误差的同时，通过同步相敏解调提取角速度信号。　　(5)研究了双质量硅微陀螺仪标度因数的自适应调整方法。在自适应闭环驱动电路和闭环检测电路之间设计了硅微陀螺仪标度因数的自适应调整环路，该环路通过提取角速度信号自动调整驱动环路中幅度控制参考电压，来改变驱动振动位移幅度，进而调整系统的标度因数。　　(6)测试了双质量硅微陀螺仪驱动模态各振型的幅频响应特性，为系统的控制参数设计提供依据。给出了双质量硅微陀螺仪自适应闭环驱动和闭环检测的实验结果，结果表明陀螺仪两个驱动模态能够实现同频同幅反向振动，达到了较高的驱动频率和幅度稳定性。通过施加轴向加速度干扰实验，结果显示双质量硅微陀螺仪在抗共模干扰方面明显优于单质量硅微陀螺仪。通过自适应调谐，实现了驱动模态和检测模态之间的频率匹配，提高了硅微陀螺仪的测量性能。