传感器网络DoS攻击下随机系统的故障检测设计

针对在无线传感器网络拒绝服务攻击环境下一类不确定随机系统的故障检测问题,本文提出了一种基于分布式H∞滤波器的故障检测方案.利用服从Bernoulli分布的独立随机变量来描述传感器网络中的拒绝服务攻击现象.针对每个传感器节点设计了一种H∞分布式滤波器,用于产生残余信号并作为故障检测机制的评价函数,以实现系统故障检测.建立...     

具有遗忘时滞的静态神经网络的H_∞状态估计

本文研究了具有遗忘时滞的静态神经网络的H_∞状态估计问题.首先降低了时变时滞可微的条件,然后通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,设计保H_∞性能的状态估计器,使得误差系统实现全局渐近稳定.最后,借助Matlab中线性矩阵不等式工具箱进行数值仿真,验证了结论的有效性.     

带网络攻击识别机制的传感器网络分布式滤波算法

研究了面向网络攻击的无线传感器网络的分布式目标估计问题.由于测量范围有限,网络中只有部分传感器能测量到目标,而且节点受到随机的攻击从而使得测量值被注入虚假信息.在此背景下,本文提出了基于攻击检测识别策略的改进分布式卡尔曼滤波算法.在该算法中,节点首先基于设计给出的攻击识别阈值来判断其是否受到攻击,生成识别因子;然后以估计误差协方差的迹最小为信息融合原则来设计一致性卡尔曼滤波算法,对处于监测域内的运动目标进行分布式状态估计.同时,分析了算法的收敛性,明确给出了网络估计误差均方有界的随机攻击概率的充分条件.最后用数值仿真验证了算法的有效性和优越性.     

拒绝服务攻击下网络化控制系统的基于观测器输出反馈控制

本文考虑了拒绝服务攻击下的网络化控制系统的H_∞输出反馈控制问题.拒绝服务攻击的特征表现为能量有限和周期类型,它攻击无线网络通道进而退化系统性能.在系统状态部分未知的前提下,为了保证被控系统的稳定性和H_∞性能指标,通过设计基于观测器输出反馈控制器,使得网络化控制系统在丢包和拒绝服务攻击下仍然保持稳定和预定性能.最后数值例子验证了所设计的控制器是有效的.     

面向节能的无线多传感器H_∞融合估计

研究了一类WSNs环境下具有能量约束的无线多传感器系统H∞融合估计问题.通过提出一种新的节能传输策略,即降低节点到融合中心的信息发送频率,将融合估计系统建模成一类离散时间周期系统.基于融合估计误差周期系统,采用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式技术,导出了能量受限情况下系统渐近稳定且具有给定H∞性能指标的充分条件,并给出了H∞融合估计器的设计方法.最后,通过一个仿真算例验证所提出设计方法的有效性.     

Lur''''e系统的H∞容错控制研究

针对一类不确定Lur'e系统,设计了可靠H∞控制器.通过用凸多面体不确定性描述控制表面故障,建立了一种包含执行器故障与传感器故障的故障模型,得出基于线性矩阵不等式(LMI)的可靠H∞控制存在的充分条件,并提出了可靠H∞控制器的设计方法,通过求解LMI实现反馈控制器的设计.理论分析表明,该控制器保证了当所有控制元件运转正常或者部分控制元件出现故障时闭环系统具有渐近稳定性和可靠H∞性能.数值仿真例子验证了该控制器理论上的可行性.     

攻击与故障共存的ICPS综合安全控制方法

针对同时存在假数据注入（FDI）攻击与执行器故障的工业信息物理融合系统（ICPS）,在离散事件触发机制（DETCS）下,综合应用Lyapunov稳定性理论及更具少保守性的仿射Bessel-Legendre不等式,研究执行器故障与FDI攻击估计、综合安全控制与通讯协同设计问题. 从主动防御攻击的态势入手,综合考虑通讯资源与计算资源的高效利用与合理分配,给出DETCS下的ICPS综合安全控制架构,将鲁棒估计器与综合安全控制器的设计统一于同一非均匀数据传输机制下. 将执行器故障与FDI攻击增广为同一向量,给出系统状态、增广故障鲁棒估计器的设计方法. 基于所得估计结果并结合事件触发条件,对执行和传感双侧网络中的FDI攻击分别采用分离与补偿的防御策略,对执行器故障进行故障调节,给出综合安全控制器设计方法,实现对FDI攻击和执行器故障主动容侵和主动容错的综合安全控制与通讯协同设计. 通过数值算例和四容水箱实例,仿真验证了提出方法的有效性.     

带有乘性噪声的时滞系统多传感器信息融合

研究了带有乘性噪声的线性时滞系统的局部最优预报估计和全局最优线性加权信息融合问题。 通过虚拟噪声补偿技术,将该问题转化为一类带有未知时变噪声的随机系统的状态最优估计问题。基于等价系统的新息重组分析及Hilbert空间上的投影定理,给出局部最优预报器设计,进而通过求解与各单传感器子系统有相同维数的Riccati方程得到多传感器分布式全局最优加权信息融合算法。与集中式融合估计算法相比,该方法无需扩维。最后通过一个仿真实例证明该算法的有效性。     

存在多丢包率和传感器多模态故障的网络控制系统可靠H∞滤波

研究了存在多丢包率和传感器多模态故障的网络控制系统的可靠H∞滤波器设计问题.利用服从Bernoulli分布的随机变量描述数据包传输过程中发生的随机丢包,丢包率的数学期望随网络带宽和网络流量的变化在不同取值中动态切换.同时,利用一组在不同故障模态下服从不同随机分布的随机变量描述各个传感器的故障.将滤波误差系统建模成随机切换系统,利用随机系统理论和模式依赖平均驻留时间方法得到了可靠H∞滤波器的设计方法.最后,数值仿真验证了所提方法的有效性.     

一类线性离散系统H∞鲁棒容错控制器设计

从不确定线性离散控制系统的传感器或/和执行器等部件极易发生故障的实际情况出发,对这类控制系统的鲁棒容错控制器设计问题作了研究.在假设传感器和执行器同时发生故障的情况下,基于状态反馈思想和H∞鲁棒控制理论,通过求解一个代数Riccati方程得到H∞鲁棒容错状态反馈控制律.因此,由该设计方法得到的控制律同样适用于传感器和执行器分别出现故障的情况.并通过仿真实例来验证该H∞鲁棒容错控制律不仅对不确定性和扰动具有H∞鲁棒性能,而且对传感器或/和执行器故障具有容错性能,从而说明该控制器设计方法的正确性和有效性.     

《红楼梦》抄本颜色词异文的版本研究价值

研究未知执行器偏移和部分失效故障的随机多智能体系统的容错控制方法。首先,在有向拓扑结构下,针对具有多重故障的随机多智能体系统,设计了一种满足混合无源/H_∞性能指标的故障估计器;然后,充分考虑控制系统和估计系统之间的耦合关系及相互影响,运用Lyapunov函数、线性矩阵不等式、舒尔补引理等方法,提出一种故障下的容错控制器设计方法,实现了随机多智能体系统的混合无源/H_∞容错一致性;最后,通过数值仿真验证了故障估计与容错控制方法的有效性。     

一类线性离散时变系统的H∞故障估计

本文考虑一类受l2范数有界扰动影响的线性离散时变系统H∞故障估计问题.首先将H∞故障估计问题转化为二次型问题,引入相应的Krein空间系统,然后应用Krein空间白噪声估计理论,得到了问题可解的充要条件,并通过矩阵Riccati方程设计H∞故障估计器.算例验证了本文提出方法的有效性.     

线性离散时变系统的H∞故障估计

研究受能量有界扰动影响的线性离散时变系统H∞故障估计问题.通过状态扩展,把故障估计问题转化为H∞滤波,并基于Krein空间的Kalman滤波理论,运用新息重组,给出了一种新的故障估计方法.算例验证了本文给出方法的有效性.     

具有双边丢包和混合时延的Delta算子系统H_∞滤波

研究网络控制系统中存在双边丢包和混合随机时延的滤波问题,基于Delta算子方法设计了一类H_∞滤波器。假定传感器至控制器、控制器至执行器两个信道存在数据包丢失,由两个独立伯努利分布的白色序列表示。混合随机时延由网络诱导时延和离散无限分布时延组成。利用马尔科夫随机过程构造李雅普诺夫泛函,由线性矩阵不等式得到了具有H∞性能的滤波误差系统随机稳定的充分条件,给出H_∞滤波器参数。数值算例证明了该方法的有效性。     

不确定多状态时滞分布式系统的鲁棒H_∞控制

针对不确定多状态时滞分布式连续系统, 研究了其鲁棒H∞控制器的设计方法.通过引入Lyapunov函数, 利用线性矩阵不等式方法得到了自治系统的鲁棒渐近稳定的充分条件.基于该充分条件给出了闭环系统的鲁棒渐近稳定的充分条件, 并设计了系统的鲁棒H∞状态反馈控制器.设计的控制器保证了闭环系统的二次稳定, 同时使系统的H∞范数小于给定的衰减水平γ.仿真结果证明了该设计方法的有效性.     

一类线性离散系统H∞鲁棒容错控制器设计

从不确定线性离散控制系统的传感器或／和执行器等部件极易发生故障的实际情况出发，对这类控制系统的鲁棒容错控制器设计问题作了研究。在假设传感器和执行器同时发生故障的情况下，基于状态反馈思想和H∞鲁棒控制理论，通过求解一个代数Riccati方程得到H∞鲁棒容错状态反馈控制律。因此，由该设计方法得到的控制律同样适用于传感器和执行器分别出现故障的情况。并通过仿真实例来验证该H∞鲁棒容错控制律不仅对不确定性和扰动具有H∞鲁棒性能，而且对传感器或／和执行器故障具有容错性能，从而说明该控制器设计方法的正确性和有效性。     

带有传感器故障的模糊时滞系统的容错控制

针对一类连续非线性时滞系统,在状态不完全可测的情况下,研究了带有传感器故障的容错控制问题。采用T-S模型对非线性系统进行模糊建模,通过构造广义系统设计了观测器,同时估计出系统的状态与故障,进一步利用平行分布补偿算法（PDC）设计基于观测器的模糊容错控制器,给出了保证该模糊容错控制系统稳定的充分条件。仿真例子进一步验证了所提出方法的有效性。     

基于事件触发和欺骗攻击的多智能体一致性控制

本文研究了基于事件触发和欺骗攻击的多智能体一致性问题.为了降低智能体间无线通信网络负载,本文引入事件触发机制来减少智能体之间通信的冗余数据传输量.由于智能体间无线通信网络易遭受网络攻击,因此考虑无线通信网络环境下欺骗攻击的影响,建立了一类基于事件触发和欺骗攻击的多智能体系统数学模型.基于此模型,通过利用Lyapunov稳定性理论、多智能体一致性理论和线性矩阵不等式技术分别给出多智能体一致性控制的稳定性条件和控制器设计算法.最后,通过仿真算例验证了所提出设计方法的有效性.     

一类含有传感器故障的网络化系统容错估计

针对一类具有传感器故障的闭环网络化系统,推导了一种新的容错估计方法。闭环网络化系统意味着在传感器到估计器信道和控制器到执行器信道中,都可能存在由网络引起的随机延迟和数据包丢失。由两组随机变量单独驱动的指示函数用来表征两个通道中网络化所产生的影响。在考虑存在传感器故障的情况下,设计状态估计器。为处理闭环网络化系统中存在的传感器故障,开发了一种无偏最小方差容错估计器。最后,在一个实际的网络化永磁同步电机驱动系统上进行的仿真,验证了所提方法的可行性和有效性。     

一类含有传感器故障的网络化系统容错估计（英文）

针对一类具有传感器故障的闭环网络化系统,推导了一种新的容错估计方法。闭环网络化系统意味着在传感器到估计器信道和控制器到执行器信道中,都可能存在由网络引起的随机延迟和数据包丢失。由两组随机变量单独驱动的指示函数用来表征两个通道中网络化所产生的影响。在考虑存在传感器故障的情况下,设计状态估计器。为处理闭环网络化系统中存在的传感器故障,开发了一种无偏最小方差容错估计器。最后,在一个实际的网络化永磁同步电机驱动系统上进行的仿真,验证了所提方法的可行性和有效性。