本发明涉及基于时分复用的半球谐振陀螺全差分控制系统及控制方法，所述控制系统包括电极驱动检测时分切换模块、传感信号幅相解调模块、误差参量辨识模块、工作模式切换模块、控制参量计算模块、时序周期计算模块、模式切换计算模块、驱动信号调制合成模块、测量输出模块，传感信号幅相解调模块和误差参量辨识模块组成误差信号解算模块；控制参量计算模块、时序周期计算模块和模式切换计算模块组成数据计算单元。本发明通过对驱动检测电极分时切换和两旋转感知模态差分的方式，可抵消抑制陀螺输出误差项，本发明能够保证各控制回路的控制精度和半球谐振陀螺性能的稳定。