网络化Euler-Lagrange(简记为EL)系统的协调控制近年来已成为多智能体系统动力学和控制领域的前沿课题之一。这主要是由于EL方程可以用来描述大量物理以及力学系统的结构和运动特性,如航天器,移动机器人以及自动车辆等。相比于单个的EL系统,机动性、灵活性、可操作性和可执行性是网络化EL系统所具有的主要特征,如航天器交会对接、卫星姿态调整以及多机械臂协调等。因此,对于网络化EL系统的协同控制的研究有很重要的科学意义以及潜在的应用价值。本文就是在总结国内外现有研究成果的基础上,对网络化EL系统的分布式编队协同控制问题进行了深入地研究。论文主要工作概括为如下几个方面:一、基于虚拟结构的网络化EL系统分布式编队控制。在有向通讯拓扑网络结构下,首先采用基于虚拟结构的队形控制策略,设计了一种分布式观测器,使得所有的跟随者可以间接地获得动态领导者的速度估计信息,进而提出了一种全分布式编队协同控制器,使得队形误差最终渐近收敛到零。进一步地,针对信息交换过程中存在的通讯时滞问题,通过引进时滞补偿,设计了改进的自适应编队协同控制算法。利用拉普拉斯变换法,以及李雅普诺夫稳定性理论,给出了相应的编队协同控制准则,以确保网络化的EL系统实现期望的队形。值得一提的是,仿真结果表明所设计的控制方案对于有界通讯时滞以及不确定的EL系统有较好的鲁棒性。二、具有避碰约束的网络化EL系统分布式编队控制。针对编队跟踪、队形保持、碰撞规避等多个控制目标,基于虚拟结构和人工势函数法分别对有无领导者设计了分布式编队碰撞规避协同控制协议,其中虚拟结构被用来设计期望的队形,而势函数是用来表示智能体之间的碰撞规避。对于无领导者的情况,提出了一种全新的自适应增益技术,所设计的自适应增益系数可以通过控制目标以及跟随者的运动状态来调节自身权重,直到期望的控制目标实现。对于有领导者的情况,进一步地,在所得结果的基础上,引进一种改进的分布式观测器,使得跟随者的速度与领导者的速度达到一致,并给出了编队碰撞规避的代数准则。数值仿真,以4个非恒同的2-连杆机械臂为例,验证了所设计的分布式控制方案的有效性。三、基于区域约束的网络化EL系统分布式编队控制。由于虚拟结构下,随着跟随者数量的增加,跟随者之间的几何约束会越来越复杂,不利于大规模的编队控制。基于这个因素的考虑,研究了区域可达的编队控制问题。首先,针对单个跟随者,通过选取适当的区域势函数,利用经典的PID控制策略,使得跟随者能够进入到指定的目标动区域而不是传统意义下的定点跟踪。为了使得多个跟随者进入到目标区域而且彼此能够避免碰撞,提出了一种改进的自适应增益技术。这种情形下,跟随者的队形取决于区域势函数,并且区域中的跟随者之间没有确定的几何约束。因而基于区域的自适应编队控制方案适用于大规模的编队控制。最后,数值模拟表明所提控制方案的可行性。