Bei den Olympischen Spielen 1980 in Moskau bezwang er in seinem ersten Kampf Vladimír Bárta aus der Tschechoslowakei durch Schiedsrichterentscheid (Yusei-gachi). Im Viertelfinale unterlag er Schota Chabareli aus der Sowjetunion mit einer Koka-Wertung und in der Hoffnungsrunde verlor er gegen Harald Heinke aus der DDR mit einer Yuko-Wertung. Im Jahr darauf bei den Europameisterschaften 1981 gewann Petrow das Finale gegen Roman Novotny aus der Tschechoslowakei. Dreieinhalb Monate später fanden in Maastricht die Weltmeisterschaften 1981 statt. Petrow unterlag im Viertelfinale dem Japaner Jirō Kase, nach einem Sieg in der Hoffnungsrunde über den Südkoreaner Hwang Jin-soo traf Petrow im Kampf um Bronze erneut auf Novotny und gewann die Bronzemedaille.