当今人工智能是科学研究的前沿,而多智能体系统是其重要的分支之一,能控性和能观性则是研究多智能体系统中的焦点问题。本文研究的主要内容有:一,简单总结了多智能体系统的背景和意义,以及图论与矩阵论中有关的知识。并且介绍了与之相关能控性和能观性的判据。二,通过两种不同的控制协议模型,研究了多智能体系统的能观性。第一种,根据控制协议,将系统模型重新进行建立,在领导者-跟随者系统框架下,通过理论证明将二阶多智能体系统降为一阶系统,减轻了理论计算负担,提高了效率。第二种,针对系统模型中存在的时滞问题,通过理论分析,将时滞时变系统转为非时滞时变系统,降低了系统分析的复杂性。三,研究了多智能体系统的能控性保持的控制策略设计问题。利用结构能控性的概念与代数连通度相关的能量函数,设计控制策略使多智能体系统的能控性得到保持。四,分析了图的连通性保持问题。首先预估每个智能体的连通度,再设计一个与拉普拉斯矩阵第二最小特征值相关的能量函数,使每个智能体都能达到预期的连通度。在保持策略的基础上引入一个外部输入,增加了控制策略的范围。