随着多智能体系统广泛应用于军事、航空航天、工业和电网等控制领域,如无人机编队控制、卫星编队和智能电网调度等。在实际工程应用中,系统主要表现为非线性,因此研究非线性系统的相关控制问题是非常必要的。非线性多智能体系统的协同输出调节是指在外部系统作用下,非线性智能体跟随者通过智能体间的相互协作使单个智能体的输出渐近跟踪到外部系统信号。非线性多智能体系统的协同输出调节问题主要存在以下问题:受外界干扰信号影响,非线性系统的收敛速率慢和收敛时间长;系统的通信拓扑受外界因素影响可能发生改变,通信存在时延问题。在工程应用中,对系统的控制性能要求高,要求对系统的控制满足最优控制等。针对上述问题,本论文从有限时间快速收敛、拓扑切换和时延下的协同输出调节、系统全局最优控制3个方面对非线性多智能体系统的协同输出调节问题展开研究,主要内容包括以下方面:（1）在固定拓扑下,研究异构非线性多智能体系统有限时间一致性跟踪控制问题。针对部分智能体的状态不可测和系统在有限时间内收敛问题,设计一种基于状态观测器的有限时间分布式反馈控制协议和模糊输出反馈控制器;利用矩阵理论、Lyapunov稳定性理论和有限时间理论,证明非线性多智能体系统在有限时间分布式反馈控制协议下的稳定性。（2）研究拓扑切换和时延条件下的非线性多智能体系统协同输出调节问题,设计拓扑切换和时延下的分布式状态反馈控制协议;利用Lyapunov稳定性理论、Kronecker积和时延稳定性理论,证明非线性多智能体系统的稳定性,验证所设计的控制协议的有效性和正确性。（3）研究拓扑切换下的非线性多智能体系统全局最优协同控制问题,基于逆最优方法提出分布式全局逆最优控制协议和相应的模糊输出反馈控制策略。系统仅仅通过智能体间的通信,即可实现系统在拓扑切换下的全局最优协同控制,并基于局部稳定性理论给出系统全局最优控制的充分必要条件。最后,利用Lyapunov稳定性理论证明非线性多智能体系统的稳定性和验证控制协议的有效性。