随着科技的不断创新升级,实际工程中越来越多的任务都需要借助自主体来完成,而随着通信、计算机、自动化等技术的飞速发展,多自主体系统成为了诸多学者和研究人员的研究热点。以移动机器人、无人机、无人小车等为代表的自主体具备了易于扩展性、经济性、灵活性、自主性和鲁棒性等许多优点,无论是在军用还是民用方面都具有十分广泛的应用前景,因此得到了众多学者的广泛关注。基于此,本文将以四旋翼无人机和两轮无人小车为研究对象,组成一个以四旋翼无人机领导、两轮无人小车跟随的异构多自主体系统,对联合编队控制中的队形保持和轨迹跟踪问题展开研究,分别设计队形保持与轨迹跟踪的控制器,同时引入干扰观测器对外界扰动所带来的影响进行补偿。本文主要研究成果如下:1、针对无人机与无人小车异构系统的队形保持问题,建立基于虚拟领航法的异构系统的相对误差模型,结合变结构滑模控制思想,为系统中处于后方的无人小车设计队形保持控制器,以此来实现系统的队形保持,并利用数值仿真验证了此控制器的有效性。2、针对无人机与无人小车异构系统的轨迹跟踪问题,利用虚拟领航法的控制策略并根据四旋翼无人机系统的欠驱动特点,将系统划分成四个子系统,并分别设计相应的轨迹跟踪控制器,利用Lyapunov理论证明系统的稳定性,并通过仿真验证所提控制器的有效性。3、针对无人机与无人小车异构系统的扰动抑制问题,利用干扰观测器的方法进行研究,设计非线性干扰观测器对干扰进行观测,并结合滑模控制的方法设计控制器对此干扰项进行补偿,通过Lyapunov理论和系统仿真对所提出的干扰观测器和控制器的有效性进行验证。