本发明公开了一种基于内模原理的大型组合体姿态控制方法。大型组合体航天器质量达到百吨至千吨吨量级，与普通航天器采用磁力矩器进行卸载不同，工程上不存在与大型组合体干扰相匹配的磁力矩器。对大型组合体进行系统建模，包括对姿态动力学建模、执行机构的角动量动力学建模，对环境力矩，包括重力梯度力矩、气动力矩均进行了详细建模。考虑到重力梯度、气动力矩的频率成份均与轨道角速度相关，因此利用内模原理，对环境力矩的各频率成份幅值进行辨识，利用LQR方法设计状态空间系统的反馈控制器，实现了利用重力梯度力矩、气动力矩的大型组合体的姿态控制。