该论文结合国家高科技领域"863-2"项目--"探索-1"哈尔滨工业大学立体测绘微小卫星的研究开发课题,对小卫星的高精度反作用轮姿态控制系统进行了深入的研究.文中系统总结了当今世界航天领域研究热点之一的小卫星姿态控制系统发展状况,阐明了该课题研究的重大意义.通过对国内外文献的参考和总结,并结合具体工程实际,文中给出了用于分析和设计的反作用飞轮的相对完整的数学模型,为未来的研究提供了良好的工作平台,在工程实践中针对不同的问题可以灵活地予以取合应用.在此基础上,该文主要在工程中遇到的,同时也是领域中研究热点的两项问题--即大角度姿态机动和低速摩擦扰动抑制问题上,作了深入细致的分析与研究.在比较和总结了现有的几种解决方法的基础上,提出了应用遗传算法搜寻最优控制器参数的方法,以解决大角度姿态机动四元数反馈控制中的参数整定问题;用飞轮转速反馈开关控制来抑制飞轮低速摩擦对星体姿态的扰动,同时避免了直接飞轮转速反馈控制容易引起的振荡.两种方法都通过数字仿真与一般方法相比较加以了验证,证明了方法的优越性,获得比较满意的控制效果.