作为一种多个智能体联合交互的分布式系统,近年来,多智能体系统受到越来越多的研究人员和科研机构的关注。相比于单个智能体系统,多智能体系统在执行复杂危险环境下的任务时具有更为明显的优势,其灵活性更好,成本更低,生存能力更强。编队控制是多智能体系统自主协同控制中的重要一环,通过约束系统的控制输入,使系统在移动过程中形成一定的期望编队队形,方便智能体之间进行信息交互,提高系统的环境态势感知能力。同时,在编队形成和保持的过程中,还要确保智能体之间不会因为距离过近而产生碰撞。本文分别针对一阶线性和二阶非线性多智能体系统的编队问题进行了深入研究,同时还研究了一阶线性多智能体系统的避碰问题。本文的主要内容以及创新点有:(1)基于一致性控制理论设计了固定拓扑下的一阶线性多智能体系统的编队控制算法,并基于Lyapunov理论证明了全局渐进稳定性。通过Matlab仿真实验,验证了算法的有效性。(2)针对切换拓扑下的二阶非线性多智能体系统,设计了新的一致性编队控制器,并进行了全局收敛性证明,仿真实验表明控制器性能良好。(3)针对一阶线性多智能体系统,基于人工势场理论设计了避碰算法,引入调整参数σ,确保智能体之间不会因势场斥力过大失去连通性;同时对模型预测控制在智能体轨迹跟踪方面的应用做了研究,并在此基础上设计了避碰算法流程,拓展了多智能体避碰的思路。