本发明公开了一种大质量构件变半径俯仰运动的控制方法和装置，采用驱动大质量构件绕一转动中心点做俯仰运动，并采用对水平方向上的偏移量ΔX与竖直方向上的偏移量ΔY进行反向差补运动的控制方法，实现大质量构件变半径俯仰运动过程中其自质心位置相对大地坐标不变。大质量构件变半径俯仰运动的装置，包括俯仰驱动机构、俯仰工作台、控制单元以及用来固定大质量构件的载物工作台，所述俯仰工作台下方设有可令所述大质量构件的质心在完成俯仰运动过程时相对大地坐标位置保持不变的差补驱动机构，所述差补驱动机构与所述控制单元相连。本发明具有结构紧凑、动作精度高、运行可靠的优点。