群体无人机协同工作在众多领域有着广阔的应用前景,近年来,群体无人机的协同编队控制技术备受学术界的关注。一致性理论是研究编队控制的重要方法,它是通过设计智能体局部之间的通信规则,使所有智能体的状态或输出信息最终趋于共同的值,这个公共值是随机不可控的。但是在实际应用中,希望多智能体的状态信息到达一个期望的参考状态,因此本文主要研究了存在参考状态的一致性方法,也称为一致性跟踪方法,并将该方法应用到群体无人机的编队控制,使得无人机的所有状态或输出信息最终与期望的参考状态达到一致。具体研究内容和成果主要体现在以下几个方面:(1)基于代数图论和矩阵论介绍了多智能体的一阶系统,二阶系统的一致性跟踪方法,并给出了其形成一致性的条件。针对目前文献极少考虑只有部分智能体可以接收到参考状态的情形,研究了这种情形下一阶系统以及二阶系统的一致性跟踪问题,并在此基础上提出了考虑输入受限情形下的一致性跟踪方法,最后对这两种方法进行了比较分析。并运用Matlab进行了大量的仿真,验证了一致性跟踪方法及相关定理的正确性。(2)研究了当把无人机建模为一阶系统时的分布式队形控制问题。首先提出了一种基于一致性的编队控制协议,并将现有的领航-跟随控制策略与本文提出的控制协议在有干扰情况下做了编队维护效果的比较。然后针对现有方法常把无人机当作质点而忽略单个无人机运动的方向性的问题,将无人机与领航者的位置偏差和领航者的速度方向联系起来,提出了一种控制方法,使无人机群在编队飞行时可以相应改变无人机之间的几何构型。最后通过对比仿真验证了本文所提出方法的有效性。(3)研究了群体无人机跟踪目标编队控制问题。本文通过反馈线性化给出了无人机的二阶简化模型,并设计了编队控制框架。针对只有部分无人机能访问到跟踪目标时变参考状态信息的情况,为了保证无人机的信息状态最终能达成一致而且实现编队队形,在一致性跟踪理论的基础上提出了编队控制协议。并在此基础上考虑了输入受限的情形,对无人机在固定拓扑和随机切换拓扑两种情形的编队控制设计了仿真实验,通过对比分析验证了具有输入受限的控制方法可以更好的应用到实践中。