基于数字水印的网络控制系统回放攻击检测

随着网络技术在控制系统中的广泛应用, 如何处理数据回放及数据篡改等网络攻击行为是广大科技工作 者必须考虑和解决的一个问题. 在构建包含控制网络和检测网络的控制系统基础上, 本文给出了一种网络控制系统 的数学模型, 并详细阐述了其传感器节点到控制器节点的数据传输方法. 考虑到控制器节点遭受回放攻击的实际 情况, 通过数据帧中添加时间戳和水印数据, 并采用拟合优度检验等相关策略, 由此提出一种新的异常行为检测方 法. 仿真结果表明, 该方法在一定程度上能够有效并快速地检测出针对控制器的回放攻击行为, 具有应用前景和推 广参考价值.     

基于快速回归算法的RBF神经网络及其应用

针对径向基神经网络(RBFNN)中存在的径向基函数中心的数F1及其位置难以确定的问题,提出了一种新型的基于快速回归算法(FRA)的RBFNN.采用快速回归算法,不但能够确定RBF的中心和中心个数,而且能够求出隐含层到输出层的权重.通过一元函数拟合和Mackey-Glass混沌时间序列预测的仿真,验证了该网络的有效性与实用性.     

基于PLC控制的气动机械手系统

本文论述了基于PLC控制的气动机械手装置的功能、结构、原理及软件设计。文中详细介绍了PLC的选择，I／O点分配，PLC与器件的逻辑电路连接及系统的气动原理与工作原理等具体内容。     

二元多项式法在烧结机尾断面图像校正中的运用

针对烧结机尾断面图像,提出了运用二元多项式法对其进行图像校正,实验结果表明选用合适的二元多项式的次数和标定点数能有效地对烧结机尾断面图像进行校正.     

受有线无线异构网络诱导延时和数据丢包约束的分布式网络化H2/H∞滤波研究

针对分布式有线无线异构网络化滤波系统中部署在不同地理空间的多传感器通过无线网络与每个局部融合中心通信, 然后测量数据被传到网关并进行协议转换后通过有线网络传输到对应的分布式滤波器, 会导致数据传输出现分布式有线无线网络诱导延时和数据丢包, 使得H₂/H_∞滤波更加困难的问题, 本文首先采用有向图描述分布式传感器节点的通信拓扑, 然后运用Markov链和伯努利分布分别刻画分布式有线无线网络诱导延时和数据丢包特性, 进而建立了融合分布式滤波器参数、有线无线异构网络通信约束的普适滤波误差动态系统综合模型.理论上证明了在分布式有线无线异构网络通信约束下所设计的滤波器使得滤波误差动态系统随机稳定且满足给定的H₂/H_∞性能指标, 并建立了系统随机稳定性、分布式滤波器参数及最长有线无线网络诱导延时和数据丢包之间的关系.最后, 仿真实例验证了本文所提方法是可行且有效.     

基于信噪比受限通道的网络控制系统镇定

研究了同时考虑通信和网络特性的线性系统镇定问题.首先针对连续时间网络控制系统,使用线性矩阵不等式方法得到了系统镇定所需要的最小信噪比;然后将问题推广到一类更为复杂的离散时间异构网络控制系统并得到了相似的结论.其中建立的多传感器随机时滞模型很好地刻画了token-passing总线控制网络,它更具有实际意义;最后通过数值例子对以上理论进行了仿真验证,有效表明了系统镇定时被控对象不稳定极点、网络时滞和信噪比之间的关系.     

多时段及变量相关情形下电动汽车充/放电对有源配电网电压水平影响研究

针对电动汽车充/放电对有源配电网电压冲击问题,基于概率潮流方法,研究多时段及变量相关情形下电动汽车充/放电策略对有源配电网电压水平的影响。首先考虑电动汽车不同时段的运行特性,建立电动汽车无序充电、受控充电以及基于峰谷期的受控充/放电模型,以刻画电动汽车对系统电压影响特性;然后针对风速相关性,运用Nataf变换结合初等变换将其从非正态空间转换到独立正态空间,并且采用初等变换将负荷随机变量从相关标准正态空间转换到独立正态空间,进而提出考虑变量相关性的概率潮流模型及算法,以实现多时段及变量相关情形下电动汽车充/放电对有源配电网电压水平影响分析。最后,基于改进的IEEE-33节点系统仿真结果验证考虑峰谷期的电动汽车受控充/放电策略能够有效提高电压稳定水平。     

拒绝服务攻击下基于UKF的智能电网动态状态估计研究

针对连续拒绝服务（Denial of service，DoS）攻击导致量测数据丢失使得动态状态估计失效、进而破坏智能电网安全经济运行问题，本文提出了一种适用拒绝服务攻击的改进无迹卡尔曼滤波（Unscented Kalman filter，UKF）方法，以进行智能电网动态状态估计.首先，分析拒绝服务攻击引起数据丢包特性并设计了数据补偿策略，以重构电力系统动态模型；然后，结合Holt's双参数指数平滑和无迹卡尔曼滤波方法，构造了融合补偿信息的新状态估计方程，并进一步基于估计误差协方差矩阵推导了状态增益更新方法，从而得到了无迹卡尔曼滤波动态状态估计新方法.最后，针对IEEE 30和118节点系统进行仿真，验证了所提方法的可行性和有效性.     

受一类多通道异构网络通信约束的网络系统H2/H∞滤波研究

针对异构网络中不同类型网络及每个通道在不同时刻所产生的网络诱导延时和数据丢包不同,使得异构网络环境下H2/H∞ 滤波更加困难的新问题,不同于目前广泛研究的单种类型网络环境下的H2/H∞滤波方法,首先,深入分析了异构网络通信特性并给出了数学描述公式,然后,建立了融合多通道异构网络通信约束的滤波误差动态系统综合模型.基于Lyapunov-Krasovskii 理论,证明了在已知有线网络和无线网络分别存在的最长网络诱导延时情况下,所设计的滤波器使得滤波误差动态系统随机稳定且满足给定的H2/H∞ 性能指标.仿真验证该方法可行且有效.     

受复杂多通道通信约束的网络化系统H2/H∞滤波

多通道网络化系统中每个通道存在不尽相同的网络不确定性因素, 使得H₂/H_∞ 滤波更加困难. 对此, 提出一种受多通道通信约束的网络化系统滤波方法. 首先, 基于最大数据包错序思想解决了传感器到滤波器之间的复杂多通道通信约束的问题; 然后, 建立了更加普适的融合多通道通信约束的滤波误差动态系统模型, 证明了在已知最长网络延时和最大连续丢包数情况下, 所设计的滤波器可使系统随机稳定且满足??2/??∞ 性能指标. 仿真结果表明该方法可行且有效.