本论文提出的液浮转子式微陀螺利用悬浮转子式微陀螺的工作原理，又不同于磁悬浮和静电悬浮微陀螺。它采用磁驱动使其在液体腔体中高速旋转。该结构的优势在于可以利用转子在液体中的浮力来减少所需的静电电压。此外，虽然和真空相比，转子在液体中所受到的阻力会较大一些，但是其稳定性更好。同时利用超疏减阻技术能够减少转子所受到的阻力。在此基础上结合静电伺服技术，有效提高陀螺精度和工作性能。所以本论文从静电伺服系统入手，利用有限元分析软件仿真，模拟整个系统的工作情况，分析优化陀螺结构。首先，对各类悬浮转子式微陀螺做简单概述，并对本论文所涉及的液浮转子式微陀螺静电伺服系统的工作原理、控制电路、圆盘转子的流动性做了详细介绍，并列出静电伺服系统传递函数方框图。在对整个系统有一定了解之后，不难看出，圆盘转子结构和控制电极结构对静电伺服系统起着重要作用和影响。其次，为了得到更高的陀螺精度和更稳定的悬浮系统，本论文计算并仿真转子半径和转子高度、工作角速度以及转子角动量的关系，得到最优的转子半径尺寸，本论文采取的转子半径尺寸为7.5mm。除此之外，还重点对控制电极结构进行分析，公共电极半径和转子半径的比值为0.33时，转子所受到的静电力矩达到最大。同时，对控制电极采用圆角处理，降低击穿的可能性，达到优化控制电极的目的。最后，针对转子及控制电极优化后结构，设计控制器，达到静电伺服的效果。本论文首先利用超前-滞后PID算法，该算法的特点是利用低通滤波器，可以有效滤除高频噪声，提高PID控制器的性能。通过有限元分析，控制器的超调量达到7%，调整时间为5.3s。但是，该算法无法满足悬浮系统的非线性，存在不稳定性。所以本论文又应用了模糊PID控制算法，结合Simulink进行静电伺服系统仿真。通过仿真结果对比发现，模糊PID控制器能够更好地、有效地适合微陀螺的非线性及其复杂性。能够快速调节转子，使其回到平衡位置，调整时间为0.52s，超调量为6.4%，对比之前的超前-滞后PID控制器，该控制器在使转子快速回到平衡位置后能够保持零位，实现稳定悬浮，满足设计要求。