集群模式的研究是自组织系统研究中重要的组成部分,也是多智能体系统的一个研究热点,相关研究结果具有重要的理论意义和军事应用价值.目前对多智能体系统的集群性的研究多集中于个体的速度匹配和位置集中方面,较少考虑个体间的免碰撞行为和编队行为.事实上,在军事领域,例如无人机的协同编队可以大大提升无人机的攻击和防卫能力,因此,研究多智能体的编队行为是非常有必要的。本文主要研究基于Cucker-Smale模型的多智能体系统的在免碰撞前提下的集群编队行为以及时滞对高阶线性多智能体系统达成一致性的影响.第一章介绍了本文的研究背景、研究意义、研究现状及发展动态以及本文的主要工作.第二章研究了时滞对于高阶线性多智能体系统达成一致性的影响.通过将系统的一致性转化为新系统零解的渐近稳定性,结合Gronwall不等式等工具给出了时滞在一具体范围取值时,系统达成一致性的充分条件,改进了Yu等人已有的结果.第三章研究了基于经典Cucker-Smale模型而建立的新的免碰撞编队模型.通过引入排斥项和势能函数等控制项,构造Lyapunov函数证明了新模型解的全局免碰撞性;进一步地在关联函数指数不同的情况下,获得了最大相对距离的估计,并最终利用Lasalle不变性原理证明了免碰撞集群模式的形成.一方面,由于整个系统建立在非保守场中,本文所得的集群模式对初值的依赖程度较之现有文章中保守场模型弱了许多,另一方面,结果改进了Cucker和Dong文中静止免碰撞的结果.第四章研究了具有奇异性的Cucker-Smale模型的免碰撞编队行为.通过关联函数的奇异性获得了个体的免碰撞行为;在一定的初值条件下得到了个体间的最大和最小相对距离的估计;结合Barbalat引理,给出了集群按照给定编队方向运动的结果.第五章对本文的工作进行了总结,并对未来的工作给出进一步的展望.