DoS攻击下CPS双重安全控制与通讯的协同设计

发布时间：2021-06-13 06:26

　　针对一类具有执行器故障与DoS攻击的CPS,基于边缘计算理念,并结合事件触发通讯机制,研究了CPS双重安全控制与通讯的协同设计问题.首先,基于边缘计算的资源分配,提出DETCS下的CPS双重安全控制架构,并把有限能量的DoS攻击转化为一种特殊的时延,在DETCS下建立了具有故障与攻击的闭环CPS模型;其次,借助时滞系统理论,通过构造适当的Lyapunov-Krasovskii泛函,利用仿射Bessel-Legendre等不等式,分别给出了DoS攻击下状态与故障估计鲁棒观测器、执行器故障和DoS攻击双重安全控制与通讯协同设计的方法;最后,通过对四容水箱系统的仿真验证了文中理论结果的有效性与可行性. 

【文章来源】：兰州理工大学学报. 2020,46(06)北大核心

【文章页数】：13 页

【部分图文】：

CPS双重安全控制结构框图

为表述CPS数据采样、筛选及受DoS攻击时数据传输等过程,图2给出了相应的时序图.图中:τ t k 2 DoS 是DoS攻击作用在控制器双端网络上造成的总的连续丢包量,记DoS攻击的最大持续时间为τDoS≤τDoSMh t k 2 max ,τ Μ DoS 为总的最大连续丢包量,h t k 2 max 是经事件发生器筛选后数据的最大非均匀触发周期;ik1h、tk2h、jk3h分别为采样数据序列、触发数据序列、不考虑传输时延时传输至ZOH侧的数据序列,且满足jk3h=tk2h+τ t k 2 DoS htk2;因系统采用的控制与补偿策略均为静态增益方式,故成功传输至ZOH侧数据的网络传输时延为τjk3=τ j k 3 sc +τcjk3+τ j k 3 ca ,其中τ j k 3 sc 、τcjk3、τ j k 3 ca 分别为传感单元与控制单元之间的网络传输时延、控制单元计算时延以及控制单元到保持器之间的网络传输时延.注2:上述分析不难看出,DoS攻击已被转化为一种特殊的时延,因此便可将DoS攻击纳入时延系统的范畴进行分析与综合.

状态估计误差

【参考文献】：
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本文编号：3227186