面向信息物理系统的食品拣取机器人状态估计与攻击检测

目的:应对食品拣取机器人信息物理系统受网络攻击的情况.方法:基于区间观测器提出了一种用于食品拣取机器人系统状态估计与攻击检测的方法.首先建立位于信息物理系统中的食品拣取机器人数字化模型,应用拉格朗 日方法确立机械臂动力学方程并转换为状态空间模型,而后依据反馈控制策略构建系统网络攻击模型.考虑系统中存在的非线性特征和噪声,应用广义系统理论将传感器攻击转换为系统状态,设计区间观测器为攻击检测器,并验证其误差系统的稳定性.结果:通过给定参数进行仿真,观测器输出贴近给定真实信号,所提方法正确且有效.由区间估计结果可以重构传感器攻击并检测出执行器攻击.结论:试验所提方法可以实现信息物理系统环境中的食品拣...

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Published in食品与机械 Vol. 39; no. 7; pp. 85 - 92
Main Author 董旭
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北华航天工业学院,河北廊坊 065000 01.07.2023
Subjects
信息物理系统
食品拣取机器人
执行器攻击检测
区间观测器
interval observer
attack detection
state estimation
cyber-physical system
状态估计
food picking robot
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ISSN1003-5788
DOI10.13652/j.spjx.1003.5788.2022.81040

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Summary:目的:应对食品拣取机器人信息物理系统受网络攻击的情况.方法:基于区间观测器提出了一种用于食品拣取机器人系统状态估计与攻击检测的方法.首先建立位于信息物理系统中的食品拣取机器人数字化模型,应用拉格朗 日方法确立机械臂动力学方程并转换为状态空间模型,而后依据反馈控制策略构建系统网络攻击模型.考虑系统中存在的非线性特征和噪声,应用广义系统理论将传感器攻击转换为系统状态,设计区间观测器为攻击检测器,并验证其误差系统的稳定性.结果:通过给定参数进行仿真,观测器输出贴近给定真实信号,所提方法正确且有效.由区间估计结果可以重构传感器攻击并检测出执行器攻击.结论:试验所提方法可以实现信息物理系统环境中的食品拣取机器人状态估计与执行器攻击检测.
ISSN:1003-5788
DOI:10.13652/j.spjx.1003.5788.2022.81040