拒绝服务攻击下网络控制系统的事件触发安全控制研究

发布时间：2021-04-14 07:27

　　随着自动控制技术和通信技术的发展,传统的点对点控制系统正逐渐被取代,网络控制系统（Networked Control System,NCS）应运而生,而共享通信网络的引入更是加速了网络控制系统的普及和应用,使其不仅涉及到军事、政治、社会生活等各个方面,而且在越来越多的领域体现出价值和重要性,但随着网络攻击方式的增多,网络控制系统也面临着诸多安全问题。而在众多网络攻击形式中,最常出现的是拒绝服务（Denial of Service,DoS）攻击,由于操作简单和效果明显等特点,拒绝服务攻击备受攻击者的青睐。在网络控制系统中,拒绝服务攻击通过将大量的无用数据信息发送到通信信道,占用甚至耗尽系统通信资源,使得通信数据不能及时有效的传输,而闭环网络控制系统又具有实时性的要求,若遭遇拒绝服务攻击则其控制性能会受到严重影响,极端时会造成系统失稳。因此,本文针对网络控制系统遭受拒绝服务攻击情况,通过事件触发控制,并结合切换系统理论方法和线性矩阵不等式技术对网络控制系统进行分析和研究,以实现拒绝服务攻击下系统的稳定控制目标。主要工作如下:（1）首先叙述了选题的目的和意义,并介绍了网络控制系统中固有通信约... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 NCS研究现状
        1.2.1 存在时延的NCS研究现状
        1.2.2 存在丢包的NCS研究现状
    1.3 DOS攻击下NCS安全控制研究现状
        1.3.1 周期DOS攻击下NCS安全控制研究现状
        1.3.2 随机DOS攻击下NCS安全控制研究现状
        1.3.3 约束型DOS攻击下NCS安全控制研究现状
        1.3.4 对抗型DOS攻击下NCS安全控制研究现状
        1.3.5 考虑DOS攻击的NCS事件触发安全控制研究现状
    1.4 与本文相关的基础理论概述
        1.4.1 Schur补定理
        1.4.2 切换系统理论
        1.4.3 矩阵求逆引理
        1.4.4 Jensen不等式
    1.5 论文的内容安排
第2章 DoS攻击下基于事件触发机制的NCS输出反馈控制研究
    2.1 引言
    2.2 问题描述与建模
    2.3 主要结果
        2.3.1 正常系统稳定性分析
        2.3.2 受攻击系统稳定性分析
    2.4 弹性事件触发机制和输出反馈控制器的联合设计
    2.5 仿真示例
    2.6 本章小结
第3章 DoS攻击下基于事件触发机制的NCS切换控制研究
    3.1 引言
    3.2 系统描述与建模
    3.3 稳定性分析
    3.4 保性能标准与状态反馈控制器设计
    3.5 仿真示例
    3.6 本章小结
第4章 DoS攻击下基于事件触发机制的不确定NCS状态反馈控制研究
    4.1 引言
    4.2 问题描述和建模
    4.3 ISS稳定性分析
    4.4 仿真算例
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于事件触发机制的网络控制研究综述[J]. 杨飞生,汪璟,潘泉.  控制与决策. 2018(06)
[2]具有时变时延网络控制系统的H∞控制器设计[J]. 宋娟,蒋全胜.  广西大学学报(自然科学版). 2016(05)
[3]网络化预测控制系统的设计、分析与实时实现(英文)[J]. 刘国平,孙键,赵云波.  自动化学报. 2013(11)
[4]网络控制系统的最新研究综述[J]. 游科友,谢立华.  自动化学报. 2013(02)



本文编号：3136924