Para las diversas cargas útiles de los Vehículos de Lanzamiento Reutilizables y el inevitable problema del cambio en el centro de masa, este documento propone una inversión dinámica no lineal incremental considerando el control de variación del centroide. En cuanto al entorno de vuelo transatmosférico, se establece un modelo dinámico de seis grados de libertad que considera el desplazamiento del centroide, la rotación de la Tierra y el Modelo de Elipsoide de Clairaut para mejorar la precisión del modelo. Se diseña una inversión dinámica no lineal incremental considerando un controlador de variación del centroide con excelente rendimiento dinámico y ajuste bajo la variación del centroide para el modelo, que cumple plenamente con los requisitos de seguridad de la reentrada del RLV. Se propone un observador de estado extendido que considera la variación del centroide para resolver el problema de la difícil medición directa de la aceleración angular, que incorpora la influencia de la variación del centroide en la parte conocida para mejorar la precisión y velocidad de la estimación. Finalmente, se proporcionan los resultados de simulación para verificar la robustez del cambio de posición del centroide y la buena calidad de control con el controlador propuesto.