DoS攻击下信息物理系统的无模型H控制
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作者:
作者单位:

1. 浙江工业大学 信息工程学院,杭州 310023;2. 浙江工业大学 网络空间安全研究院,杭州 310023

作者简介:

通讯作者:

E-mail: bchen@zjut.edu.cn.

中图分类号:

TP273

基金项目:

国家自然科学基金项目(61973277,62073292);浙江省自然科学基金项目(LR20F030004).


Model-free H control for cyber-physical systems under DoS attacks
Author:
Affiliation:

1. College of Information Engineering,Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310023,China;2. Institute of Cyberspace Security,Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310023,China

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    摘要:

    针对动态模型未知的信息物理系统在拒绝服务(DoS)攻击下的安全控制问题,提出无模型的H控制方法,其中DoS攻击具有代价约束且连续攻击次数有界.首先,利用量测数据设计丢包情形下的Smith预估器对当前状态进行预测,并给出了量测反馈H控制器的结构形式;其次,利用博弈论将H控制问题转化为二人零和博弈问题,从而给出控制器增益的设计方法;进一步,基于Q-learning方法设计模型未知下的控制器增益在线求解算法,实现系统的安全H控制;最后,通过雕刻机平台的仿真和实验验证所提出方法的有效性.

    Abstract:

    This paper is concerned with the model-free H control for cyber-physical systems with unknown dynamic models in the presence of denial-of-service(DoS) attacks, where DoS attacks are considered to be cost-constrained, and the number of successive attacks is bounded. Firstly, a Smith predictor with dropouts is designed to predict the current state using the measurement data, and the structure of the measurement feedback H controller is given. Secondly, the H control problem is transformed into a two-player zero-sum game, and then the designing method of the controller gain is presented using the game theory. Furthermore, an online Q-learning algorithm is designed to solve the controller gain with unknown model parameters, and the secure H control of the system is realized. Finally, an experiment on the plat of Carving is given to demonstrate the effectiveness of the proposed methods.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

金丹,吴麒,陈博,等. DoS攻击下信息物理系统的无模型H控制[J].控制与决策,2022,37(10):2565-2574

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  • 在线发布日期: 2022-08-31
  • 出版日期: 2022-10-20
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