近年来,旋翼无人机(以下简称无人机)技术快速发展,单架无人机广泛应用于各个领域,例如侦查搜索、救灾应急、电力巡检和物流配送等。然而单架无人机的尺寸、视野、载荷等自身条件有限,并且在执行任务时,如果受到攻击或者发生故障会导致整个任务的失败,而多架无人机协同作业则可以弥补单架无人机的局限性,多无人机系统具有较好的容错性、扩展性和鲁棒性,在执行复杂任务时,能够提高任务的执行效率,有更大的优势和发展前景。本文主要基于有限时间一致性理论和事件触发通信机制设计多无人机分布式编队控制算法,并搭建实验平台进行算法验证。本文主要内容包含以下几点:首先针对多无人机系统,提出了一种分层编队控制框架,该框架包括上层协同控制层和下层跟踪控制层。在上层控制层,基于有限时间一致性理论设计协同控制算法,可得到虚拟速度和虚拟位置,并使得虚拟速度达到一致性,虚拟位置达到期望的虚拟编队形态。在下层跟踪控制层,基于PID理论设计跟踪控制算法,使得实际位置和速度分别跟踪虚拟位置和速度,从而实现多无人机形成期望的编队形态。并进一步分析了控制算法的稳定性,仿真结果验证了该分层控制框架的可行性。其次,在分层控制框架的基础上,将事件触发通信机制引入协同控制层。事件触发通信机制主要通过设计触发条件,只有当触发条件满足时,无人机才会进行通信和更新控制输入。因此将事件触发通信机制和有限时间一致性结合起来设计无人机协同控制算法可以有效的减少多无人机系统之间的通信次数,从而节省系统能量,同时给出了控制器的稳定性分析和仿真结果。最后,自主搭建三架无人机和室内多无人机系统实验平台,每架无人机除Pixhawk飞控处理器外再装备一台机载处理器树莓派3b,机载处理器装ROS机器人操作系统,可以实现在局域网内获取邻近无人机的状态信息。室内定位系统采用Opti Track运动捕捉系统,可以提供统一的地面坐标系。实际实验中采用三架无人机作为跟随者,一辆地面小车作为领导者,无人机在跟踪地面小车的同时可以自主形成编队并保持不变。