自1976年首次提出“光纤陀螺”概念至今,光纤陀螺以其显著的优点、灵活的结构和诱人的前景,受到世界许多国家特别是各国军方的重视。与传统的机电陀螺相比,通过采用多功能相位调制器等集成光学技术,使其易于模块化和小型化,适合批量生产。随着宽带掺饵光纤光源技术、全数字闭环处理技术等关键技术的进步,高精度数字闭环光纤陀螺将成为惯性导航应用领域的主流仪表。因为光纤陀螺是一种角速率传感器,其工作环境可能发生剧烈变化,要保证陀螺在各种环境下均可以正常工作,所以需要设计高性能控制器用以改善光纤陀螺性能使其能够满足工程化和实用化的重要指标。本文首先简述了光纤陀螺的研究与发展现状；介绍了光学陀螺的类型,并重点分析了干涉式闭环保偏光纤陀螺在结构设计上所具有的特点。其次,本文在研究干涉式光纤陀螺的基本原理、光路、电路系统引入的误差源的基础上,建立光纤陀螺光路系统的数学模式和干涉式光纤陀螺的数字闭环传递函数,并在建立的模型基础上分析和设计光纤陀螺数字控制器。此外还给出了光纤陀螺性能参数的计算方法,并计算出某型号光纤陀螺的性能参数。再次,分析了光纤陀螺动态特性的测试方法,重点研究基于等效输入的光纤陀螺动态特性测试方法,指出了该方法的可行性和易用性,并利用直接频率合成技术实现了光纤陀螺测试激励的建立,然后整体设计了光纤陀螺加入等效输入后的FPGA数字闭环信号处理模块。最后,本文针对光纤陀螺光路和电路处理子系统并综合考虑陀螺整体,设计了光纤陀螺光路控制方案和PID控制器,为了能够更好的抑制振动误差设计了光纤陀螺抑制振动误差控制系统,实验结果表明各控制器达到了相应的设计要求。本文亦探讨了智能控制技术在光纤陀螺上的应用,并分析和初步设计了模糊自整定PID控制器,仿真结果表明该控制器可以满足设计要求。