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考虑扰动作用下转子相对于电极腔中心可能存在较大范围运动，建立了八电极结构静电陀螺仪四轴斜坐标系下三阶转子-电极电容模型，同时结合转子在电场力和重力作用下的动力学模型，实现具有非线性特征的静电支承控制模型。在此基础上探讨了转子偏离电极腔中心时加力控制信号对位移测量信号的影响，并建立了基于抵消机制的位移测量模型。另外采用Simulink Response Optimization工具箱优化了控制器参教。离线仿真实验表明，设计的支承控制器在转子较大偏离电极中心时，仍能确保转子的定中性。