随着机器人技术日益成熟,如何使多机器人形成一定的队形完成某些任务成为一个热门研究领域。多智能体编队控制的目标是使多智能体系统沿某路径从起始点运行到目标点,在运行过程中避开障碍物,并能够形成一定的队形。多智能体编队控制是一个分布式的控制方法,通过智能体间的信息交换使多智能体系统形成一定的队形。根据智能体能够获得信息类型的不同,将智能体分为领导者和跟随者。在多智能体实际的运行环境中,可能会因为智能体自身的原因或环境的因素导致某些智能体出现故障,使其不能获得其他智能体的信息。本文使用图论的方法研究在有故障情况下的多智能体系统编队控制问题,主要获得了以下结果。首先,当多智能体系统的编队队形不随时间变化时,如果多智能体系统的拓扑结构和故障率满足一定的要求,通过设计一定的控制协议,解决了多智能体系统的有限时间或渐进编队问题。其次,当多智能体系统的编队队形随时间变化时,如果多智能体系统的拓扑结构满足一定的要求,通过设计一定的控制协议,解决了在无故障情况下的多智能体系统的有限时间编队问题;在有故障的情况下,应用故障反馈的思想,提出了一种使多智能体快速恢复队形的方法。最后,考虑到多智能体系统在行进方向上遇到障碍物的情况,提出了一种避障算法,使得多智能体系统可以避免与障碍物相撞,并且在远离障碍物时能够在预期轨迹上运行。