多智能体系统环绕控制是分布式协调控制问题中的一类重要问题,环绕控制的实质是用一组智能体去包围目标,并在其目标周围形成圆形编队。因此,在军事和民用等领域有潜在的应用价值,被广泛用于目标诱捕、攻击或者保护。本文针对多智能体系统研究了有限时间下的环绕控制问题,在给定通信拓扑条件下,其信息交互拓扑具有联合生成树,设计了分布式目标中心估计器和环绕控制协议,使得每个智能体仅利用其邻居和目标信息来更新自身状态,最终形成以目标中心为圆心的圆形编队,并绕圆心作匀速圆周运动,且相邻智能体之间的位置关系可按需要设定。具体研究内容如下:(1)研究了多智能体系统在有限时间下的多个静态目标环绕控制问题。在固定拓扑条件下,针对目标数和智能体数相等的情况,构造了有限时间下静态目标的几何中心估计器和基于该估计器的分布式环绕控制协议。同时,借助Lyapunov稳定性理论和有限时间理论,进一步分析了系统的稳定性,得到智能体在有限时间下估计到目标中心并收敛到以目标中心为圆心的圆上的充分条件。仿真实例验证了所得结论的有效性。(2)研究了多智能体系统在有限时间下的多个动态目标环绕控制问题。针对速度有界的多个动态目标,在固定拓扑条件下,通过构造分布式估计器估计多个目标的几何中心,给出了智能体在有限时间内求解该问题的充分条件。并基于估计器设计了分布式环绕控制协议使得所有智能体以目标为中心形成圆形编队并绕其作匀速圆周运动,且智能体在圆上的分布可用编队因子来调整。仿真实例验证了结论的有效性。(3)研究了三维空间内多智能体系统的静态目标的环绕控制问题。在切换拓扑条件下,其通讯拓扑具有联合生成树,通过引入古典欧拉角描述了由基准平面旋转而得到的三维空间下的环绕平面,并用方向余弦矩阵表示其环绕平面的位姿变化。在此基础上,基于智能体与其邻居智能体和目标的局部信息交互,构造分布式的目标估计器和环绕控制协议。通过稳定性证明得到了所有智能体收敛到环绕平面内,并以目标为圆心形成圆形编队且绕其作匀速圆周运动的充分条件。仿真实例验证了算法的有效性。