本发明公开了控制力矩陀螺解耦控制方法，涉及控制力矩陀螺控制技术领域。控制力矩陀螺解耦控制方法，根据控制力矩陀螺系统的初始条件和约束条件，采用Interactor算法对系统进行可逆性分析，在系统的正常工作区间内选取样本数据点，进行基于RBF神经网络的算法训练，将上述训练的逆系统与原系统串接形成新的等效解耦系统，构建线性扩张状态观测器估计等效系统的残余项，将上述线性扩张状态观测器与PD控制器结合形成闭环。本发明的目的是设计一种控制力矩陀螺的解耦控制算法，避免了采用数学解析法求解困难的问题，并通过线性扩张状态观测器估计解耦后等效系统的残余项，降低了神经网络逼近误差对解耦性能的影响，进一步优化了控制系统的动态性能。