由于计算机科学、复杂系统、控制理论、通信系统等学科与技术领域的不断进步,多智能体系统在近年来被广泛应用到各个领域,例如卫星集群、传感器网络、机器人编队集群、无人飞行器协同飞行、智能电网协调控制等。多智能体系统由多个相互作用的智能个体组成,这些智能体通过局部信息交互而产生复杂的集群行为。由于多智能体系统具有高灵活性、高可靠性、高效率和新功能拓展等优异性能,能够以超越单个智能体的能力来完成许多困难而艰巨的任务。因此,多智能体系统在学科领域中顺应着现代军事、现代工业和现代民用科技的时代发展要求。而编队控制作为多智能体系统协同控制领域中最活跃和最具吸引力的研究热点之一,在过去二十年受到了越来越多的关注。对于编队控制问题,解决的关键就是设计合适的控制协议使智能体形成并保持期望队形以完成任务。本文主要研究多智能体系统多组一致性和多组编队控制的系统分析和控制器设计问题,分别考虑了在固定和切换网络拓扑结构下多智能体系统多组一致性问题、具有未知动态的二阶非线性多智能体系统的多组编队跟踪控制问题和非线性异构多智能体系统的一致性问题。主要内容包括:针对多智能体系统网络拓扑结构对多组一致性跟踪控制的影响,考虑二阶非线性多智能体系统多组一致性问题,基于领导者领航法、代数图论和Lyapunov稳定性理论等方法,设计了多组一致性控制协议,结果表明系统在固定和切换网络拓扑结构下能够实现多组一致性跟踪。针对具有未知动态的二阶非线性多智能体系统的多组编队跟踪控制问题,多组编队跟踪控制的目标是将所有智能体分成若干子组,使其在形成不同的期望子队形的同时跟随对应的领导者。首先,构造神经网络逼近器来解决未知动态问题。然后,基于神经网络逼近器设计了分布式自适应控制协议。根据Lyapunov稳定性理论和代数图论,得到了系统实现多组编队跟踪控制的充分条件,并详细证明了编队误差的半全局一致最终有界性。最后,通过数值仿真实例验证了理论结果的有效性。针对具有非线性动态的异构多智能体系统的一致性问题,利用代数图论、Lyapunov函数法和La Salle不变集原理等方法,对系统的稳定性进行分析,同时针对不同阶的智能体分别设计了相应的一致性协议,在设计的控制协议下,实现了异构多智能体系统的一致性控制。