一种微型CMG组合体模块及组合体模块控制系统，CMG组合体模块包括N个依次拼装的CMG组合体，属于同一个CMG组合体中的两个控制力矩陀螺的框架轴Z指向相同；两相邻CMG组合体中的控制力矩陀螺框架轴指向正交；且相邻CMG组合体中的控制力矩陀螺构成的平面互相平行。组合体模块控制系统包括：飞轮电机控制模块、框架电机控制模块和控制单元；每个CMG组合体均设置有对应的飞轮电机控制模块、框架电机控制模块和控制单元。本发明针对微纳卫星快速设计，快速集成的需求，通过机电一体化设计，单模块可实现微纳卫星单轴姿态机动，通过双模块组合可实现整星三轴机动。