群体行为是自然界和社会中常见的现象，研究群体合作行为的机制具有重要的理论意义和应用价值。本文采用代数图理论、矩阵论和Lyapunov函数方法研究了群体系统动力学与协调控制，主要内容和研究成果包括： (1)通过构造新的群体系统模型，分别对对易、非对易以及含有通信时滞的群体系统的聚集、收敛进行理论分析，证明了群体中的每个个体在有限时间内聚集到群体中心(加权中心)附近的有限区域。此外，还证明了群体系统的完全稳定性，即每个解都收敛到系统的平衡点集。对于一般的非对易群体系统，通过数值仿真，发现群体系统具有“聚集一振荡”的复杂现象。同时，还考虑了外部环境对群体系统的影响； (2)讨论了连续，离散时间以及含有通信时滞的群体系统的能控性。利用切换系统理论，分别对于固定拓扑和切换拓扑结构的情况，给出了群体系统能控性的几何判据； (3)分析了一类Leader-Follower多车辆系统的协调运动。通过适当设计“leader”的运动和调节车辆之间的耦合模式，基于最近邻居规则，证明了在固定拓扑和切换拓扑情形下，车辆的运动方向和速度最终收敛到“leader”的运动方向和速度。考虑了噪声和定常扰动对多车辆系统协调运动的影响。 另外，本文对群体系统所有的结果，均给出了适当的数值仿真或算例。