拒绝服务攻击下网络控制系统的事件触发安全控制研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:waterxiang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着自动控制技术和通信技术的发展,传统的点对点控制系统正逐渐被取代,网络控制系统(Networked Control System,NCS)应运而生,而共享通信网络的引入更是加速了网络控制系统的普及和应用,使其不仅涉及到军事、政治、社会生活等各个方面,而且在越来越多的领域体现出价值和重要性,但随着网络攻击方式的增多,网络控制系统也面临着诸多安全问题。而在众多网络攻击形式中,最常出现的是拒绝服务(Denial of Service,DoS)攻击,由于操作简单和效果明显等特点,拒绝服务攻击备受攻击者的青睐。在网络控制系统中,拒绝服务攻击通过将大量的无用数据信息发送到通信信道,占用甚至耗尽系统通信资源,使得通信数据不能及时有效的传输,而闭环网络控制系统又具有实时性的要求,若遭遇拒绝服务攻击则其控制性能会受到严重影响,极端时会造成系统失稳。因此,本文针对网络控制系统遭受拒绝服务攻击情况,通过事件触发控制,并结合切换系统理论方法和线性矩阵不等式技术对网络控制系统进行分析和研究,以实现拒绝服务攻击下系统的稳定控制目标。主要工作如下:(1)首先叙述了选题的目的和意义,并介绍了网络控制系统中固有通信约束的研究现状;针对网络控制系统中常见的拒绝服务攻击,分类对其研究成果进行概述;然后结合研究方向,概述了拒绝服务攻击下基于事件触发机制的网络控制系统安全控制研究工作,最后给出了与本文相关的基础理论知识。(2)针对线性网络控制系统测量通道遭受拒绝服务攻击的情形,研究了网络控制系统中输出反馈控制器的设计问题。综合考虑拒绝服务攻击造成的时延、丢包等因素,基于弹性事件触发机制建立了闭环网络化时滞系统模型,在此基础上进行了系统稳定性分析,通过新型Lyapunov泛函推导出系统允许的最大拒绝服务攻击持续时间,并对弹性事件触发机制和输出反馈控制器进行了协同设计。(3)针对测量信道和控制信道同时受到拒绝服务攻击的情形,研究了网络控制系统中保性能控制器的设计问题。通过分析拒绝服务攻击特性和数据传输规律,结合事件触发检测规则和拒绝服务攻击强度,将网络控制系统建模为一类非均匀采样的离散切换系统;基于所建立的网络控制系统模型,采用平均驻留时间法给出了闭环系统指数稳定的充分条件,并设计了状态反馈控制器,实现了网络控制系统的镇定控制。(4)针对DoS攻击环境下具有不确定性的网络控制系统安全控制问题进行了研究。基于弹性事件触发机制,采用鲁棒控制方法将不确定性系统转化为一类具有最佳性能函数的虚拟系统,表征了DoS攻击的持续时间和频率;并基于所建立的网络化系统模型,设计了保证网络控制系统输入-状态稳定(Input to State Stability,ISS)的鲁棒控制器。最后对全文工作进行了总结,并针对本课题的未来研究方向做了分析和展望。
其他文献
ThesalesvolumeofChina'spowertransmisionandtransformationindustryaccountedforaboutaquarterofthetotaloftheentirepowerindustryi...
期刊
公共教育支出是公共支出的重要组成部分,建立公共教育支出绩效考评制度无疑会提高公共教育支出管理效能和资金使用效益。本研究报告将以公共教育支出为对象,试图建立一套公共
高质量乙丙共聚物用于调配高档润滑油,使用性能优越,但是对其结构尚不完全清晰。通过FT-IR、GPC、NMR、TG等多种分析,得到乙丙共聚物的特征集团、分子量及分布、主要序列结构
TheY7200Afeederairplane,anewgenerationtype,ismadebytheXianAirplaneCompanywithimportedadvancedtechnologyaccordingtotheCCAR?..
期刊
我国网络安全产业结构和发展模式是否需要变革?如果是,那么应向什么方向变革?如何变革?变革效果应如何评价?变革过程需如何反馈调整?这些问题值得思考。一、产业发展现状与挑战自
为了解决在没有硬件平台情况下进行软件开发和测试的问题,使用STM32单片机进行多串口通信,采用虚拟串口软件(VSPD)结合串口调试软件进行多串口通信发送和接收功能的仿真测试
针对EHF频段卫星通信对固态高功率需求问题,提出一种空间功率合成放大器的设计方案,基于BJ400标准波导的波导T型结功率分配/合成器、H面波导3 dB分支线电桥和波导-微带探针变
期刊
In handling patent disputes, China observes an operational method of mutual cooperation and coordination through two channels: judicial adjudication and adminis
期刊
At the China International Food Packing Machinery Exhibition, the new model die set for PET plastic jet-mouldingmachine developed by the Zhejiang Province Taizh
期刊