多智能体系统包围控制在联合监控、联合打击、目标追踪、环境勘测等方面有着广泛的应用,引起了诸多学者的关注。多智能体系统的包围控制问题中,不仅要实现智能体整体上的协同运动,还需要通过对目标的包围运动,实现对目标的保护或打击等任务。多智能体系统包围控制问题的核心思想是通过对目标的探测和智能体个体间的信息交互,设计控制协议,使得多智能体系统接近目标并按照一定的包围结构对目标形成包围。在实际应用中,对目标的探测有诸多的限制,获取其全部位置信息并不容易,所以基于目标的不全信息的包围控制问题显得尤为重要。因此,本文针对三维空间中多个智能体对未知目标的包围控制展开了研究,其中,智能体只能探测到目标的方位角信息。首先,本文提出了多智能体系统新的包围模式,包括对三维空间中的单个目标的球状纬度包围和球状经度包围,这两种包围模式可以更好地防止目标逃逸。通过纬度角误差反馈设计控制器,实现了球状纬度包围。在球状经度包围中,首先设计了法向量协调器,实现了智能体轨道平面的拉偏。基于该法向量协调器,设计了控制器,实现了球状经度包围。利用Lyapunov稳定性定理等控制理论和数学工具证明了上述算法的有效性和稳定性。其次,本文提出了一种多智能体系统对三维空间中多个静态目标的包围控制算法,本算法假设智能体只能探测到邻居目标的方位角信息。首先,设计了目标位置估计器,使得每个智能体通过自身运动补偿,渐进估计邻居目标的位置;随后,基于目标位置估计器,提出了分布式目标中心估计器;最后,基于上述两个估计器,设计了控制器,使得智能体以群体目标中心为圆心对所有目标进行包围环绕。利用Lyapunov稳定性定理等控制理论和数学工具证明了上述算法的有效性和稳定性。最后,本文利用MATLAB的Simulink模块搭建仿真模型验证了所提出算法的可行性和有效性。本文所提出的算法可以用于复杂环境中对未知目标的探索,特别适用于无人设备无法使用GPS的情况,有一定的工程应用价值。