随着分布式多智能体系统广泛的应用于无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UVA)编队控制、动态机器人优化研究、智能电网调度等领域,多智能体系统的协同输出调节问题也成为控制工程、自动化、机器人等领域的核心研究方向。输出调节是指多智能体系统的每个个体的输出能够渐近地跟踪参考输入或者渐近地抑制干扰信号,其中参考输入和干扰信号由外部系统输入。输出调节的实质是设计一个分布式控制律,使整个闭环系统达到渐近跟踪外界给定输入且闭环系统趋于稳定的目的。分布式输出调节问题主要包括三类:一是受外界环境影响下的多智能体输出一致性问题;二是追踪问题;三是目标位置的估计问题。然而,在实现输出调节的过程中各个智能体之间不可避免的会受到外界环境干扰和自身通讯不稳定等因素的影响,系统的拓扑结构会发生变化,不会时刻保持连通状态。而且在实际工程应用中,对系统的收敛性能有很高的要求,尤其是收敛时间的长短。因此针对以上的情况,主要从有限时间、拓扑切换以及有限时间拓扑切换这三种情况下展开对线性异构多智能体系统协同输出调节问题的研究,主要涉及的内容包含以下几个方面:首先,针对部分智能体无法获取外部系统信号且需在有限时间内收敛这两个问题,设计了一种有限时间动态分布式观测器控制协议,基于矩阵理论、图论等方法对该协议进行了理论分析,验证了所设计的新观测器能在有限时间内获取到外部系统的信息。同时设计了基于有限时间观测器的控制器,并通过Lyapunov方法进行了有限时间稳定性的证明。随后通过数值仿真对比,验证了所提出的算法不仅可以使系统在有限时间内获得较快的收敛速度,还具有良好的暂态性能。其次,针对具有拓扑切换结构的多智能体系统协同输出调节问题,提出了一种分布式输出反馈切换协议。在外部系统状态不完全可测且考虑系统拓扑图随时间变化的情况下,结合图论、泛函分析和矩阵理论,设计了基于动态切换观测器的控制器,并通过理论分析,获得了所设计的观测器在拓扑切换下的充分条件,该条件与控制参数和通讯拓扑有关。基于Lyapunov稳定性理论和求解Sylvester方程等方法,对系统进行了稳定性分析。仿真结果验证了在拓扑切换条件下本协议不仅能使智能体渐近跟踪并收敛到外部系统,还具有良好的收敛性能。最后,为了解决拓扑切换下的异构多智能体系统有限时间输出调节问题,进一步提高系统的收敛速度,提出了一种基于分布式有限时间状态观测器的切换控制协议,使得异构多智能体系统在拓扑切换的情况下,能在有限时间内快速跟踪并收敛到外部系统,解决输出调节问题。然后基于图论、Lyapunov稳定性理论、同次性理论等方法,证明了当通讯拓扑图切换时,所设计的反馈协议可以使多智能体系统在有限时间内保持稳定,并通过仿真算例对多智能体系统有限时间切换控制策略进行了验证。