多智能体系统因其广阔的应用领域,引起了众多学者的关注。一致性问题是多智能体系统研究的理论基础,也是研究的重点。目前,学者们对于线性多智能体系统的一致性已经有了相当丰富的理论结果。但关于更为普遍的二阶非线性多智能体系统群跟踪控制和群一致性的理论结果却相对匮乏。本文以图论,矩阵理论和李雅普诺夫稳定性理论作为研究工具,对非线性多智能体系统的群跟踪控制和群一致性进行研究。本文的主要内容包括:1.在无通信时滞时,研究二阶非线性多智能体系统的群跟踪控制问题。假设智能体分为两群,以不同的尺度跟踪虚拟领导者的速度。首先,设计控制协议,采用一系列系统变换得到一致性误差系统和跟踪误差系统。通过李雅普诺夫稳定性理论和输入状态稳定性理论,得到了系统实现群跟踪的充分条件。基于此,进一步研究了系统达到群跟踪控制时相关参数的取值范围,得到了容易验证的充分条件。2.在不对称时变时滞存在的情况下,研究二阶非线性多智能体系统的群跟踪控制问题。设计了时滞依赖的控制协议,采取与无时滞时相似的系统变换,通过选择时滞依赖的李雅普诺夫函数,得到了系统实现群跟踪的充分条件。其中,证明过程与无时滞时的情形类似,但因为时滞的存在,使得不等式放缩和矩阵运算更为复杂繁琐。最后利用MATLAB仿真验证了理论结果的有效性。3.在系统频繁受到网络攻击的情况下,对非线性多智能体系统的尺度群一致性进行研究,并考虑了无领导者和具有一个领导者的两种情形。同样地,假设智能体分为两群,设计了基于智能体邻居状态的控制协议,以代数图论、矩阵理论和李雅普诺夫稳定性理论作为研究工具,得到了系统实现尺度群一致性和领导-跟随群一致性的充分条件。