工业信息物理系统数据注入攻击的事件触发弹性控制

工业信息物理系统(ICPS)恶劣的工业环境使得无线通信网络的通信资源有限,且通信网络的脆弱性使得系统的稳定性容易受到数据注入攻击的破坏.本文基于输入到状态理论,采用H∞观测器、预测器和事件触发器建立基于事件触发的ICPS模型来降低通信资源的使用率,并构造基于改进卡尔曼滤波器的攻击补偿模块进行攻击补偿,攻击补偿模块的参数随着攻击者攻击策略不同而进行改变,实现对数据注入攻击的弹性控制.用MATLAB软件进行仿真实验,以倒立摆作为被控对象,模拟基于事件触发的ICPS模型受到数据注入攻击时系统的稳定性能.仿真结果表明,事件触发控制策略和基于改进卡尔曼滤波器的攻击补偿模块的组合不仅能够保证系统期望的稳定...

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Published in控制理论与应用 Vol. 37; no. 10; pp. 2134 - 2146
Main Authors 陈峰, 孙子文
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 物联网技术应用教育部工程研究中心,江苏无锡214122 01.10.2020
江南大学物联网工程学院,江苏无锡214122%江南大学物联网工程学院,江苏无锡214122
Subjects
数据注入攻击
输入到状态稳定
工业信息物理系统
事件触发
卡尔曼滤波器
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ISSN1000-8152
DOI10.7641/CTA.2020.90867

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Summary:工业信息物理系统(ICPS)恶劣的工业环境使得无线通信网络的通信资源有限,且通信网络的脆弱性使得系统的稳定性容易受到数据注入攻击的破坏.本文基于输入到状态理论,采用H∞观测器、预测器和事件触发器建立基于事件触发的ICPS模型来降低通信资源的使用率,并构造基于改进卡尔曼滤波器的攻击补偿模块进行攻击补偿,攻击补偿模块的参数随着攻击者攻击策略不同而进行改变,实现对数据注入攻击的弹性控制.用MATLAB软件进行仿真实验,以倒立摆作为被控对象,模拟基于事件触发的ICPS模型受到数据注入攻击时系统的稳定性能.仿真结果表明,事件触发控制策略和基于改进卡尔曼滤波器的攻击补偿模块的组合不仅能够保证系统期望的稳定性,还能有效减少数据通过无线网络传输的次数.
ISSN:1000-8152
DOI:10.7641/CTA.2020.90867