随着科学技术的高速发展,5G通讯时代的来临,更高速,更可靠的通讯技术使得无人机群的协同控制逐渐走入每个人的视野,相比于单机控制,多机协同具有应用范围广,灵活性高等优点,目前在军事,医疗,物流等领域均有着十分广阔的应用前景,本文假定通讯图为无向强连通图情况下,针对四旋翼的编队任务进行控制器的设计,并分析控制器在时延情况下的稳定性,仿真验证控制算法的可行性。下面是本文的主要研究内容:首先,对于系统需要用到的控制对象进行数学建模,建立了四旋翼的动力学模型,坐标系建立等,在此基础上,介绍了四旋翼仿真模型的建立过程,对旋翼的电机模型进行了抽象,并对四旋翼飞行过程中的非线性约束进行了分析。此外,对四旋翼进行了飞控设计,分别针对定点伺服和动点伺服的情况进行了仿真分析,从仿真上验证了飞控算法的稳定性和快速性,为后文的多四旋翼编队仿真奠定了仿真基础。其次,针对多智能体编队的数学描述进行了介绍,简要介绍了图论的基本知识,此外对编队控制的一致性判断方法做以简单的介绍。在此基础上,确定多智能体之间的通讯策略,将通讯策略抽象为通讯拓扑中的强连通无向图。在每个智能体都能获得其他智能体位姿信息的情况下,对于一阶智能体模型和二阶智能体模型进行了编队的协同控制策略设计,给出两种控制策略稳定的充分条件,并给出相关证明。通过对伺服任务的仿真验证了该控制算法的快速性和稳定性。然后,考虑到编队过程中智能体之间的避撞问题,引入人工势场的设计,对每个智能体都设置斥力场,在距离小于阈值时斥力场表现为斥力,能够有效地避免智能体之间的碰撞。但同时也为多智能体系统引入了局部平衡点,即智能体在未完成编队目标的情况下保持平衡态,针对这种情况,对传统的人工势场进行改良设计,在人工势场中引入少量干扰,迫使智能体走出局部稳定点,从而达到编队的目的。通过仿真验证了上述内容的有效性。最后,对于多智能体系统中的通讯时延进行分析,得到通讯的主要时延为发送时延,说明了存在发送时延情况下协同控制率的设计。基于多智能体间只存在发送时延的情况进行了固定时延和随机时延的仿真,验证了这种协同控制率在存在100ms以内发送时延情况下的稳定性。此外,引入四旋翼的仿真模型,分别针对无时延,存在固定时延以及变编队的情况进行了多四旋翼编队仿真分析,从仿真上验证了该协同控制率应用到实际情况中的可行性。