分布式空间系统是微小卫星的发展趋势,卫星集群是区别于星座和编队飞行的另一种分布式空间系统,无需保持固定的构型,只需所有卫星保持在一定范围内。本论文在大面质比微小卫星不断发展的背景下,研究由这类微小卫星构成的卫星集群的控制问题,将多智能体系统分布式协同控制中的包容控制方法,应用到卫星集群控制上来。运用代数图论的基本理论,建立了微小卫星集群拓扑结构的代数图论模型。针对参考卫星的轨道是圆轨道的情况,以CW方程为基础,针对微小卫星集群的包容控制问题,在通信拓扑和测量拓扑的情况下,分别设计了包容控制算法。通过仿真算例,验证了设计的控制算法有效性,并通过对比两种情况下的控制器设计和仿真算例发现,利用星间通信进行信息交互,无法消除卫星三个方向相对运动的耦合作用,而仅利用测量设备进行信息交互,对星上设备要求较高,会显著提高单星的成本,但是在设计控制器时更为灵活。考虑J2项摄动和大气摄动的影响,针对固定通信拓扑情况下的大面质比微小卫星集群包容控制问题,设计了包容控制算法。进一步,针对时变通信拓扑下微小卫星集群的包容控制问题,以卫星间的距离确定星间能否通信,研究通信拓扑时变对包容控制问题的影响。利用一个极轨道大面质比微小卫星集群的算例,验证了控制器的有效性,并通过比较得到的结果发现,在相同仿真初值和参数的情况下,考虑了星间通信拓扑时变后,由于跟随卫星不能随时收到领航卫星的信息,更加难以跟上领航卫星围成的目标区域的运动,收敛时间也更长。