非完整系统是指一类受到不可积分运动约束的非线性系统。近年来,随着研究的深入及学术的发展,多个非完整系统协调控制已成为非线性控制领域的研究热点,其中,多个非完整系统一致性控制研究更是成为国内外专家学者所关注的重要研究方向之一。通过对已有非完整系统一致性控制研究成果分析,发现在以下两个方面还存在不足:(1)未见研究连续时不变静态控制器解决四阶非完整链式系统在无领航者情况下的渐近一致性控制问题的成果;(2)未见研究多个非完整系统一致性控制误差按照预定性能轨迹收敛问题的成果。本文以四阶非完整链式系统、轮式移动机器人以及欠驱动水面船舶三类典型非完整系统为研究对象,着力于开展多个非完整系统一致性控制研究,以期在上述两个方面有所突破,主要理论研究工作如下:1)针对多个四阶非完整链式系统在无领航情形下的一致性控制问题,首先基于通讯图的拉普拉斯矩阵构建了一个李雅普诺夫函数,再设计出一个连续时不变静态分布式控制器,使得李雅普诺夫函数的导数是半负定的,然后结合LaSalle不变原理,分析得出,在连通无向通讯图条件下,一致性误差全局渐近收敛到零,验证了所设计的光滑时不变静态控制器可以解决非完整系统的渐近一致性控制问题;2)针对多个轮式移动机器人在有虚拟领航者情况下的一致性跟踪问题,运用预定性能控制方法和一致性控制方法,构建了能够保证预定控制性能的分布式一致性跟踪控制器。通过预定性能控制方法,多个轮式移动机器人相对虚拟领航机器人的位置误差和角度跟踪误差能够按照预定性能轨迹速率收敛,且超调量可控;通过一致性控制方法,所有轮式移动机器人间的位置一致性误差和切线角度一致性误差在连通无向通讯图条件下收敛到零。进而,结合反步法和参数自适应控制方法将分布式一致性状态控制器推广到具有参数不确定性的轮式移动机器人预定性能一致性跟踪问题;3)针对多个欠驱动水面船舶在固定位置和时变轨迹情况下的一致性编队问题,结合预定性能控制方法和一致性控制方法,设计了一种分布式一致性编队控制器。在预定性能控制方法的作用下,欠驱动水面船舶相对于期望目标的位置误差和角度跟踪误差会按照预先设定的指数速率收敛,且超调量可控;同时,在连通无向网络通信条件下,所有欠驱动水面船舶间的位置一致性误差和角度一致性误差会受到一致性控制方法的作用而收敛到零。上述控制器设计不仅进行了理论演算和数学证明,且进行了实验验证,所得实验结果与理论分析结论一致,验证控制器设计的正确性和有效性,能够解决本研究所针对的两个问题,所形成的研究成果具有很好的理论学术价值和实际工程应用价值,有利于系统安全性、灵活性和可靠性的提高。