攻击与故障共存的ICPS综合安全控制方法

• 作者: 李炜 张建军
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 关键词: 工业信息物理融合系统(ICPS) 假数据注入攻击 执行器故障 鲁棒H∞估计 控制与通讯协同设计
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 电气工程|Electrical Engineering
• 页码范围: 1185-1198
• 页数: 14页
• 分类号: TP277
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2021.06.020

摘要

针对同时存在假数据注入(FDI)攻击与执行器故障的工业信息物理融合系统(ICPS),在离散事件触发机制(DETCS)下,综合应用Lyapunov稳定性理论及更具少保守性的仿射Bessel-Legendre不等式,研究执行器故障与FDI攻击估计、综合安全控制与通讯协同设计问题.从主动防御攻击的态势入手,综合考虑通讯资源与计算资源的高效利用与合理分配,给出DETCS下的ICPS综合安全控制架构,将鲁棒估计器与综合安全控制器的设计统一于同一非均匀数据传输机制下.将执行器故障与FDI攻击增广为同一向量,给出系统状态、增广故障鲁棒估计器的设计方法.基于所得估计结果并结合事件触发条件,对执行和传感双侧网络中的FDI攻击分别采用分离与补偿的防御策略,对执行器故障进行故障调节,给出综合安全控制器设计方法,实现对FDI攻击和执行器故障主动容侵和主动容错的综合安全控制与通讯协同设计.通过数值算例和四容水箱实例,仿真验证了提出方法的有效性.