异构机器人群体协同控制为智能控制技术与平台控制技术的高度综合,是异构机器人群体协同作战的技术基础。通过设计有效的协同决策与控制策略,在满足时空约束下以最大的成功率及最低的风险完成既定作战任务,实现机器人协同作战效能远大于单机作战的总和,是一个极具理论价值和实战意义的课题。机器人协同控制技术是发挥异构机器人群体协同效应的关键,更是确保其能否胜任高对抗性、强不确定性战场环境下执行任务的重中之重。考虑异构机器人群体协同系统在时间、空间、模式、任务等多维度上的协同,最终形成协同探测与感知、协同自适应组网、协同自主决策与分配、协同制导与控制等功能。异构机器人群体协同系统在协同控制层面研究存在主要的问题是如何针对机器人目标跟踪、协同编队控制中广泛存在的测量噪声、模型参数不确定性、编队构型稳固性欠佳、切换队形耗时过长等问题,这些问题是协同安全与作战的前提下,也是保障机器人群协同作战能否顺利实施的关键。本文针对异构机器人群强干扰以及通信带宽受限情况下的集中式多机器人时变编队控制问题,设计了考虑量化输入的多机器人自适应有限时间编队跟踪控制算法,首先针对具有非完整性约束的机器人运动学模型,通过使用转换函数解决多机器人的非完整性约束问题;针对强干扰以及通信带宽受限的问题,设计综合平均量化和滞回量化特性的混合量化器,构建包含环境干扰、量化输入的自动驾驶仪动态,最后通过特殊的转换函数消除量化后带来的影响其次,基于反步法和自适应有限时间稳定理论,建立了针对异构机器人群编队跟踪的自适应有限时间控制器,结合给定的时变编队样式指令,设计机器人位移回路的虚拟控制量,生成期望的线速度以及航向角指令;通过稳定性分析证明了轨迹跟踪误差可在有限时间内收敛到一个可调的趋于原点的小范围内,解决了参数不确定性以及机器人编队耗时过长的问题。针对异构机器人群目标跟踪问题构建了基于Lyapunov导航向量场的多机器人对峙跟踪理论与算法,实现对机器人方向和相位的控制,使得多机器人以固定对峙半径跟踪目标,确保了机器人对目标的连续跟踪。