多智能体系统目前已成为人工智能与控制领域研究的热点问题,其中系统的编队控制问题具有广泛的应用价值,被大量学者所关注。本文主要研究了基于多智能体系统的编队控制问题,主要研究内容和贡献包括以下几个方面:1.无人车辆编队运动具有更好的环境适应性和对资源的高效利用率,对其进行研究具有重要的实际意义。本文基于多智能体系统,从多智能体一致性理论和集群控制思想出发,设计了无人车辆的编队控制协议,最后通过数值模拟,验证了协议的有效性和可行性。2.基于牧羊犬跟羊群的自然现象,本文利用镇定性理论研究了合作—竞争多智能体系统的编队控制问题。提出结构平衡的独立强连通分量的概念,针对每个智能体在领导者—跟随者策略下设计了一种分布式控制协议,实现了合作-竞争交互网络的编队运动。从拓扑图上利用结构平衡的独立强连通分量得到了实现多智能体系统合作-竞争编队的充要条件。并通过数值模拟来验证理论结果,结果表明该协议可以保证一群智能体达到期望队形,实现合作-竞争编队运动。3.无人机编队拓宽了无人机应用的前景。本文针对无人机群的一致性和编队控制,在领导者—跟随者策略下,将领导者与跟随者的控制协议进行集成,设计出一种基于多智能体系统的新型无人机编队控制协议。该协议可随机指定无人机为领导者,弥补了领导者-跟随者策略的不足,领导者可以受到跟随者导航反馈的影响,提高了系统的适应性和可伸缩性。通过理论证明了该协议下的无人机群不会发生碰撞并且能够收敛到期望的编队队形,并给出数值模拟验证了协议的速度和轨迹的跟踪能力,结果表明,该协议能保证一群无人机按预定的编队和轨迹飞行。