遭受执行器攻击的工控系统输出反馈滑模控制

• 作者: 周纯杰 涂伟勋 邢航
• 来源期刊: 重庆邮电大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 工业控制系统 执行器攻击 滑模控制 状态估计
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 计算机与自动化
• 页码范围: 1075-1080
• 页数: 6页
• 分类号: TP273
• 语种: 中文
• DOI: 10.3979/j.issn.1673-825X.2020.06.020

摘要

针对工业控制系统存在测量噪声及外界执行器攻击问题,提出一种基于无偏状态估计的输出反馈离散滑模控制方法.在执行器攻击存在的情况下,构造等效滑模控制律.由于攻击信号与系统状态未知,通过引入无偏状态观测器从遭受噪声干扰的传感测量数据中获得系统真实状态的最小方差无偏估计量.在此基础上,利用一步延时攻击估计得到攻击信号的近似估计值,使所设计的鲁棒滑模控制律得以实现.给出了在此控制律作用下滑模面的收敛性分析及闭环系统最终有界稳定的证明.数值仿真实验结果验证了面向执行器攻击的无偏状态估计器的有效性,也表明与传统滑模控制方法相比,提出的输出反馈滑模控制方法对执行器攻击具有更强的抑制力,能够有效提高系统的鲁棒性能.