近十多年来,多智能体系统的分布式控制问题是控制理论中的一个热门研究课题,吸引了许多研究人员的关注,其在许多学科和领域,如计算机科学、生物学等有着广泛的应用背景。分布式趋同控制问题是多智能体系统研究的一个中心问题,其目标是设计分布式控制器以使得所有智能体的状态或输出信息达到一致。根据系统中是否带有领导者,此问题可以分为两类：无领导者的趋同(或一致)控制问题以及带有领导者的分布式跟踪控制问题。本文主要研究多智能体系统的分布式跟踪控制算法设计与分析,主要研究内容以及贡献包括以下几个方面。一、研究了二阶非线性多智能体系统的分布式跟踪控制问题。首先,在有向图下分别考虑了二阶积分器型和二阶严格反馈型非线性多智能体系统的分布式跟踪控制问题。同时,在领导者的控制输入等于零时,研究了系统的逆最优自适应分布式跟踪控制问题。其次,在无向图下考虑了带有扰动的二阶非线性多智能体系统的分布式跟踪控制问题,并分别设计了状态反馈控制器和动态输出反馈控制器。与已有文献相比,我们并不要求系统中的非线性函数满足全局Lipschitz条件,并且所设计的控制器不依赖于通信拓扑图对应拉普拉斯矩阵以及各个智能体系统自身的状态等。因此,所设计控制器为严格意义上的分布式控制。二、利用前面处理非线性多智能体系统的方法,研究了一般线性多智能体系统在有向图下的分布式跟踪控制问题。首先,研究了一类高阶积分器型的线性多智能体系统的分布式跟踪控制问题。与已有结果相比,所设计的控制器不需要利用通信拓扑图对应拉普拉斯矩阵的特征值信息。为此,所设计的控制器为非线性的而非常见的线性控制器。对于任意的含有一个以领导者对应节点为根节点的有向生成树的有向图,此控制器均可使得所有跟踪者状态渐近跟踪领导者状态。其次,利用线性系统理论,将一般线性多智能体系统的分布式跟踪控制问题分解为多个高阶积分器型多智能体系统的分布式跟踪控制问题,进而得到其分布式控制器。三、研究了一类输出反馈型非线性多智能体系统在有向图下的分布式跟踪控制问题。通过设计一类新颖的分布式观测器,并利用反步设计法,构造了一类只依赖于相对输出信息的分布式自适应控制器。所设计的控制器可在任意的含有一个以领导者对应节点为根节点的生成树的有向图下,解决系统的分布式跟踪控制问题。四、在无向通信拓扑图下,研究了一类带有扰动和不确定函数的非线性多智能体系统的半全局分布式跟踪控制问题。首先利用鲁棒误差符号积分方法,对一类高阶积分器型非线性多智能体系统进行了控制器设计。所设计的控制器可使得系统达到半全局鲁棒跟踪。其次,将此方法推广到了一类更为广泛的不确定非线性系统。与已有文献相比,所设计的控制器为连续型的,而非常见的为达到系统状态渐近趋于一致所设计的非连续型控制器。五、在Markov切换拓扑图下,研究了二阶异构非线性多智能体系统的分布式跟踪控制问题以及带有扰动的二阶非线性多智能体系统的分布式逆最优增益设计问题。由于Markov切换拓扑图带来的困难,相应的稳定性分析更具有挑战性,而不是平行的推广。为了更为清晰地讨论多智能体系统的分布式逆最优增益设计问题,首先讨论了Markov跳跃系统的逆最优增益设计问题,并给出此问题可解的两个充分条件。针对二阶非线性多智能体系统,利用两个充分条件设计了两类分布式控制器来解决系统的分布式逆最优增益设计问题。