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基于模糊协同交互型观测器的柔性关节机械臂信息物理融合系统的安全控制
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作者 黄鑫 畅晨旭 +1 位作者 肖舒怡 李小杭 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2487-2498,共12页
本文研究了柔性关节机械臂信息物理融合系统(Cyber-physical systems,CPS)在传感器测量和执行器输入受到网络攻击时的安全控制问题.首先,用T-S模糊模型描述柔性关节机械臂CPS,描述后的模型可能存在不可测量或可测量但受传感器攻击影响... 本文研究了柔性关节机械臂信息物理融合系统(Cyber-physical systems,CPS)在传感器测量和执行器输入受到网络攻击时的安全控制问题.首先,用T-S模糊模型描述柔性关节机械臂CPS,描述后的模型可能存在不可测量或可测量但受传感器攻击影响的前件变量(Premise variables,PVs),这些PVs直接用于构建模糊控制器会影响控制器的控制效果.因此,提出一类模糊协同交互观测器来构造新的、可靠的、可利用的PVs.同时,该观测器能够与包含攻击估计误差(Attack estimation error,AEE)信息的辅助系统进行协同交互.与已有结果相比,所提出的观测器通过协同交互结构,充分利用了AEE信息,提高了攻击信号的重构精度.在此基础上,提出了一种具有攻击补偿结构的安全控制方案,从而消除了传感器和执行器攻击对柔性关节机械臂CPS性能的影响.仿真结果验证了所提出的安全控制方案的有效性. 展开更多
关键词 柔性关节机械臂 信息物理融合系统 网络攻击 T-S模糊模型 协同交互型观测器 安全控制
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基于协同交互型观测器的虚假数据注入攻击信号重构方法
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作者 黄鑫 畅晨旭 +1 位作者 李小杭 苏庆宇 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3359-3368,共10页
针对信息物理系统中传感器和执行器虚假数据注入攻击现象,利用观测器技术研究对该攻击信号的重构问题。由于防守者难以直接利用攻击信号的估计误差,导致难以准确估计攻击信号,借助系统输入输出数据建立包含攻击估计误差信息的虚拟辅助系... 针对信息物理系统中传感器和执行器虚假数据注入攻击现象,利用观测器技术研究对该攻击信号的重构问题。由于防守者难以直接利用攻击信号的估计误差,导致难以准确估计攻击信号,借助系统输入输出数据建立包含攻击估计误差信息的虚拟辅助系统,利用协同交互策略构建一类协同交互型观测器,该观测器通过与虚拟辅助系统间的协同交互,利用攻击信号的估计误差信息来提高攻击信号的重构精度,获得更加准确的攻击信号。利用李雅普诺夫方法证明了重构的攻击信号收敛于真实攻击信号周围的紧集内。通过数值仿真验证了新方法的有效性。 展开更多
关键词 信息物理系统 虚假数据注入攻击 攻击重构 协同交互型观测器
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