近些年来,多智能体协同控制的研究受到了各个领域的广泛关注。一致性算法是多智能体协同控制的研究核心,并为很多应用提供了必要的理论基础。其中,分布式航天器的姿态协同控制就是一个典型的例子。本文在一致性算法的研究基础上开展多航天器的姿态协同控制研究。针对多智能体协同控制中存在的稀疏通信拓扑、不可靠的通信链路连接、网络延时、外界干扰等问题,提出了一种适用于通用的固定有向通信拓扑和动态有向通信拓扑的快速一致性算法,找到了一致性算法在有延时情况下的稳定或一致最终有界的条件,并设计了一种对外界干扰具有鲁棒性的有限时间一致性算法。基于一致性算法基本理论的研究,开展了多航天器姿态协同控制的研究。为了克服传统的主从控制结构中的严格通信拓扑要求,在固定通信拓扑下提出了一种基于一致性算法的姿态协同跟踪控制策略,并将该控制策略拓展到广义通信拓扑、动态通信拓扑和无角速度测量的情况中。建立了一套适用于不同通信拓扑条件的鲁棒姿态协同控制方法。通过仿真,说明了提出的协同控制方法能够用于解决多航天器静态目标跟随和动态目标跟随的问题,并且较传统的主从控制方法对通信链接失效具有更好的鲁棒性。针对协同控制方法中存在的延时问题,通过时域方法研究了面向通信延时的姿态协同控制算法。对于静态目标跟随,找到了保证姿态协同调节算法的稳定条件。对于动态目标跟随,找到了保证姿态协同跟踪算法的一致最终有界条件。从而系统地解决了姿态协同控制算法在有延时情况下的控制参数选择问题。数值仿真验证了相应研究的有效性。在保证系统稳定的基础上,为了提高姿态协同控制算法对外界干扰的鲁棒性并改善系统的收敛性能,分别设计了有限时间的姿态协同调节算法和有限时间的姿态协同跟踪算法。通过数值仿真,说明了有限时间的姿态协同控制策略对外界干扰具有鲁棒性,并且较传统的渐进稳定控制策略有更快的收敛速度。