嵌套环式MEMS振动陀螺是最具发展潜力的新型微陀螺之一。它由多个半径递增的同心圆环嵌套而成,环与环的间隙排布着大量电极,可用于驱动检测和频率修调。然而由制造误差引起的谐振子模态不匹配现象严重影响了陀螺的性能。本文针对多环嵌套结构的频率裂解问题,研究了质量扰动和刚度扰动对谐振子的频率裂解的影响规律,建立了质量修调和刚度修调的理论模型,并利用该模型指导了修调仿真和修调实验。论文主要的研究工作如下:1.分析了嵌套环式MEMS振动陀螺的工作原理,以及谐振子的误差来源,频率裂解的产生机理,并建立了谐振子的频率裂解模型。2.针对单环谐振结构,推导了无误差谐振子上添加质量和径向刚度的扰动模型,以及带误差谐振子上添加质量和刚度进行修调的修调模型。并以环形谐振子的修调理论为基础,分别推导了多环嵌套结构的质量、刚度扰动模型和修调模型。此外,还推导了静电调刚度进行频率修调的理论模型。3.以已经推导出的修调理论为指导,针对多环嵌套结构,基于ANSYS软件,仿真了无误差谐振子添加质量和刚度的情况,并仿真了带误差谐振子添加质量和刚度进行修调的情况。仿真结果验证了理论模型的正确性,并成功实现谐振子的模态匹配。4.介绍了频率修调的关键步骤—模态测试,以及修调实验的基本设备。推导了用于指导实验的静电修调算法,总结了频率修调的一般方法,并编写了修调指导软件。最后进行了静电修调实验,成功地将几个谐振子的频率裂解修调到了0.03Hz以内。