本文针对信息物理融合系统安全性设计问题展开。首先,对连续子系统进行近似化分析,基于无源性理论提出系统稳定性与耗散性在近似化过程中得以维持的条件。针对近似标称模型,基于实际系统与近似模型的耗散性参数的先验知识,提出一个稳定的非线性模型预测控制机制,提出将该机制应用于实际系统中时实际系统的稳定及耗散性能同样得以维持的参数条件。该设计机制较好的处理了非线性、有源系统可能存在的干扰、噪声等不确定因素,保障了系统鲁棒性,并在一定程度上解决了模型预测控制需要依赖精准模型的限制,为处理复杂大型信息物理融合系统提供了一个便捷的思路。第二,文章对离散事件驱动子系统在离散化的过程中,闭环系统维持耗散性质的参数条件进行探究。文章提出的离散事件触发指标保障系统的QSR—耗散性在离散化后得以维持,并推导出闭环离散系统的耗散性参数。第三,文章由信息物理融合系统的混杂结构出发,综合考虑各连续与离散子系统。文章考虑混杂的信息物理融合系统受到攻击的情况,深入分析了攻击者与抵御机制间的相互博弈作用,给出系统受到外来可预期或不可预期的最坏情况攻击下系统的具体控制方法和混杂的抵御管理策略。基于误差观测器原理设计的攻击检测器可有效监测外来攻击映射入系统的外源输入并跟踪其轨迹。其次,基于H∞理论设计针对该混杂系统设计抵御机制,混杂的H∞控制器获得的系统最优解决方案是系统在外源攻击存在时该博弈的纳什平衡解。最后,搭建了仿真实验模型,以前轮驱动信息物理融合汽车为实例进行仿真分析。本文旨在解决现有混杂信息物理融合系统安全性设计机制的缺失,在保证满足系统性能要求的前提下,得到保障系统安全性的最优解决方案,为大型信息物理融合系统的安全设计提出了一个混杂智能自治的可行构架。课题内容涉及建模、信息理论、最优控制、博弈论等知识,是一个交叉控制、信息、系统工程等学科的前沿课题。