本发明提供了一种可变面倾角的控制力矩陀螺群设计方法，用于航天领域的姿态控制执行机构。本发明在控制力矩陀螺群(CMGs)使用时，根据需要调节每个陀螺的框架轴在本体坐标系的方向，也就是改变面倾角，从而获取面倾角变化带来的力矩控制量。相对传统的控制力矩陀螺群是通过改变框架角而产生力矩，本发明还可以通过调节面倾角的大小产生力矩，从而获得一个额外的调节变量，同时陀螺群的奇异性得到很大的改善。