随着科技的发展,无人机的相关技术走向成熟,无人机的应用也从军用拓展到民用。为了适应更加多样化和复杂任务的需求,多无人机编队执行任务成为研究热点。多机协同与单架无人机执行任务相比,有着扩大感知范围、提高任务成功率、缩短任务完成时间等优势。目前多无人机编队的应用仍然受到限制,主要是因为无人机之间的协作能力和环境适应力不够高。近年来多智能体系统的一致性理论发展迅速,应用一致性理论实现无人机编队的控制和保持成为可能。分布式的一致性控制,将无人机之间的通信用图论中的连通图来表示,无人机之间的信息交互只通过邻近的无人机进行。所以本文基于多智能体系统的一致性理论研究无人机编队的控制,结合基于人工势场法的无人机避障控制来解决无人机之间的协作问题和对环境的适应问题。首先本文研究了切换拓扑下的多智能体系统一致性协议,考虑复杂和动态环境下飞行任务必须分离队形而出现拓扑切换问题。用切换系统中的平均驻留时间方法,得出多智能体系统在包含拓扑切换时能达成一致性的条件。设计了时变时延通信环境下考虑切换拓扑的无人机编队算法。通过Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式理论,给出了编队算法稳定性所需要满足的条件。最后通过仿真实验验证了该算法在队形收敛和保持上的可靠性。其次研究了无人机群体的避障控制。通过改进人工势场法,解决了无人机容易陷入局部极小值的问题。结合一致性算法对无人机的控制,实现了无人机群体的内部防碰撞和外部避障,以及队形稳定。该控制算法在对静态和动态障碍都能表现出良好的自主性和自适应性。