近些年,多机器人系统的一致性问题引起了许多研究人员的极大兴趣。所谓一致性是指基于信息交换的多机器人如何达到相同的状态。在控制领域中,多机器人系统一致性问题是协调控制的重要问题之一。随着网络通信能力的提高,网络共享资源不断丰富,越来越多的网络传输方式被应用到多机器人系统的通信中。实际的通信系统中不可避免地存在环境噪声,再者由于网络的引入带来了时延、数据丢包等通信约束问题,这使得网络多机器人系统的分析和设计变得非常复杂。为克服随机时延、数据丢包和环境噪声对多机器人系统一致性的影响,本文运用混杂动态系统理论、代数图论、矩阵理论、稳定性理论、鲁棒H∞控制理论,重点研究了同时存在随机时延、数据丢包和环境噪声的多机器人系统的一致性问题。本文的主要工作如下：(1)基于异步动态系统的方法,对固定通信拓扑下同时存在随机时延、数据丢包和环境噪声的多机器人系统进行一致性分析与设计。将同时存在随机时延、数据丢包和环境噪声的多机器人系统建模为异步动态系统。根据稳定性理论与鲁棒控制理论,构造合适的Lyapunov函数对系统进行稳定性分析；利用线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality, LMI)方法,求得使系统鲁棒指数稳定的控制器参数以及使得系统鲁棒渐近稳定的最大容许时延。在这一部分也给出了系统鲁棒指数稳定的容许数据丢包率与开环系统结构的关系。(2)基于异步动态系统的方法,对固定通信拓扑下同时存在随机时延、数据丢包和环境噪声的多机器人系统进行仿真。在TrueTime环境下搭建了固定通信拓扑下多机器人系统的仿真模型,仿真了在所设计的控制算法的作用下系统状态的变化情况,还分析了时延、丢包和环境噪声对多机器人系统一致性的影响,验证了(1)中的理论结果的正确性和有效性。(3)基于切换系统的方法,对动态通信拓扑下同时存在随机时延、数据丢包和环境噪声的多机器人系统进行一致性分析与设计。将同时存在随机时延、数据丢包和环境噪声的多机器人系统建模为切换系统,利用多Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法,给出了任意切换条件下系统鲁棒渐近稳定的充分性条件,求得使系统鲁棒渐近稳定的控制器参数。通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,利用MATLAB中的LMI工具箱,求得使切换系统鲁棒渐近稳定的最大容许时延。(4)基于切换系统的方法,对动态通信拓扑下同时存在随机时延、数据丢包和环境噪声的多机器人系统进行仿真。在TrueTime环境下搭建了动态通信拓扑下多机器人系统的仿真模型,仿真了在所设计的控制算法的作用下系统状态的变化情况,对(3)中的理论结果的可行性和有效性进行了验证。(5)由大量的机器人以及机器人间的连接所构成的多机器人复杂系统,可称之为多机器入网络。使用加权网络对多机器人系统进行了分析与刻画,并从网络拓扑结构、网络性能指标和信道容量的角度简要探讨了多机器人系统的网络通信拓扑权重与通信参数之间的关系。最后,对本文进行了归纳总结,并对多机器人系统一致性问题的进一步研究和发展做了展望。