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时滞Lur’e网络的事件触发脉冲自适应同步控制

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控制理论与应用 2024年第7期41卷 1296-1303页

作者：王志华汤泽王艳丰建文江南大学物联网工程学院江苏无锡214122 江南大学物联网应用技术教育部工程研究中心江苏无锡214122 深圳大学数学与统计学院广东深圳518060

本文研究了一类带有混合时变时滞Lur’e网络的全局同步及其脉冲自适应控制问题.首先,为实现网络的全局指数同步并有效避免控制器连续控制,设计了一类基于事件触发的脉冲反馈控制器.同时,为获得最优控制强度,针对反馈控制输入设计了一种... 详细信息

本文研究了一类带有混合时变时滞Lur’e网络的全局同步及其脉冲自适应控制问题.首先,为实现网络的全局指数同步并有效避免控制器连续控制,设计了一类基于事件触发的脉冲反馈控制器.同时,为获得最优控制强度,针对反馈控制输入设计了一种自适应更新定律并实现脉冲控制与反馈控制的动态平衡.其次,基于推广的比较原理以及参数变分策略,提出了该控制策略下的Lur’e网络实现全局指数同步的充分判定条件,并精确给出了指数同步的收敛速度.最后,通过相应的仿真算例来验证本文提出的控制方案和理论分析的正确性和有效性.

关键词： Lur’e网络事件触发全局同步脉冲控制自适应控制

虚假数据注入攻击下多智能体系统动态事件触发双向编队

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控制理论与应用 2024年

作者：赵华荣彭力谢林柏杨杰龙于洪年爱丁堡龙比亚大学计算机工程与建筑环境学院江南大学物联网应用技术教育部工程中心

针对未知动力学模型的多输入多输出非线性离散时间多智能体系统的虚假数据注入攻击问题,设计了一种基于径向基函数神经网络的攻击识别策略,并针对其通讯受限问题,设计了一种动态事件触发控制策略.首先,利用伪偏导技术,在智能体的每个工... 详细信息

针对未知动力学模型的多输入多输出非线性离散时间多智能体系统的虚假数据注入攻击问题,设计了一种基于径向基函数神经网络的攻击识别策略,并针对其通讯受限问题,设计了一种动态事件触发控制策略.首先,利用伪偏导技术,在智能体的每个工作点上建立了一种关于被控系统输入输出数据的紧格式动态线性化数据模型,并给出了该模型相应参数的估计法则.此外,利用符号图论分析了多智能体系统的双向编队控制问题,设计了一种组合测量误差方程,将双向编队控制问题转化为一致性控制问题,并设计了一种动态事件触发的无模型自适应双向编队控制算法.最后,给出了双向编队跟踪误差的收敛性证明,并通过仿真实验验证了该算法的有效性.

关键词：双向编队数据驱动控制虚假数据注入攻击动态事件触发

IWSNs防移动干扰节点的两层协作Stackelberg博弈

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系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1448-1455页

作者：孙子文杨晨曦江南大学物联网工程学院江苏无锡214122 物联网技术应用教育部工程研究中心江苏无锡214122

针对工业无线传感器网络物理层移动干扰攻击节点的攻击问题,研究sink节点和簇头节点共同抵御攻击的两层协作博弈模型。在簇头节点中选择最佳协作节点,共同抵御移动干扰攻击节点;以网络安全速率为优化目标,将sink节点、最佳协作节点和攻... 详细信息

针对工业无线传感器网络物理层移动干扰攻击节点的攻击问题,研究sink节点和簇头节点共同抵御攻击的两层协作博弈模型。在簇头节点中选择最佳协作节点,共同抵御移动干扰攻击节点;以网络安全速率为优化目标,将sink节点、最佳协作节点和攻击节点之间的合作竞争关系建模为两层协作Stackelberg博弈模型,采用逆向归纳法求解博弈均衡解。仿真实验结果表明,与未采用协作节点的方案相比,采用的最佳协作节点选择方案对移动攻击节点的抵御效果更佳,且与其他协作博弈功率控制模型相比,两层协作Stackelberg博弈模型可有效提高工业无线传感器网络的安全速率。

关键词：工业无线传感器网络移动干扰攻击协作干扰 Stackelberg博弈

数据注入攻击下ICPS的自适应事件触发弹性控制

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控制理论与应用 2024年第5期41卷 866-874页

作者：薛威峰孙子文江南大学物联网工程学院江苏无锡214122 物联网技术应用教育部工程研究中心江苏无锡214122

为使工业信息物理系统(ICPS)抵御数据注入攻击,本文研究了事件触发弹性控制策略,采用自适应事件触发以减少通信资源,构建攻击估计器以降低攻击对系统性能的影响.通过H∞渐近稳定性准则推导估计器参数,采用Lyapunov-Krasovskii函数推导... 详细信息

为使工业信息物理系统(ICPS)抵御数据注入攻击,本文研究了事件触发弹性控制策略,采用自适应事件触发以减少通信资源,构建攻击估计器以降低攻击对系统性能的影响.通过H∞渐近稳定性准则推导估计器参数,采用Lyapunov-Krasovskii函数推导事件触发、数据注入攻击、网络延迟和弹性控制器之间的定量关系.以二自由度质量–弹簧–阻尼串联系统为被控对象, MATLAB仿真验证基于自适应事件触发的ICPS在数据注入攻击下的系统性能,结果表明所采取策略能保证系统的稳定性,并有效减少通信资源.

关键词： ICPS 数据注入攻击自适应事件触发弹性控制

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浒苔多酚对2型糖尿病小鼠降血糖功效研究

食品工业科技 2024年第1期45卷 318-324页

作者：邱小明郭欣黄聪亮漳州职业技术学院食品工程学院福建漳州363000 农产品深加工及安全福建省高校应用技术工程中心福建漳州363000

目的:为探究浒苔多酚(Enteromorpha prolifera polyphenols,EPP)对2型糖尿病小鼠的降血糖功效,为浒苔多酚产品的开发提供理论依据。方法:以浒苔为材料,经乙醇溶液提取得到EPP粗提物,采用硅胶柱层析纯化EPP粗提物;用四氧嘧啶诱导建立2型... 详细信息

目的:为探究浒苔多酚(Enteromorpha prolifera polyphenols,EPP)对2型糖尿病小鼠的降血糖功效,为浒苔多酚产品的开发提供理论依据。方法:以浒苔为材料,经乙醇溶液提取得到EPP粗提物,采用硅胶柱层析纯化EPP粗提物;用四氧嘧啶诱导建立2型糖尿病小鼠模型,将实验小鼠分为空白对照组、模型对照组、EPP低剂量组(EPP-L)、EPP中剂量组(EPP-M)、EPP高剂量组(EPP-H)、阳性对照组,连续灌胃4周,测定小鼠基础指标,以及脂代谢和血清抗氧化指标。结果:在动物实验中,第4周时,EPP-H组小鼠体重达32.16±1.97 g,与阳性对照组无显著差异(P>0.05)。EPP-H组小鼠空腹血糖浓度为11.78±1.62 mmol/L,与阳性对照组无显著差异(P>0.05),且能显著提升小鼠葡萄糖耐受力(P<0.05),改善小鼠耐糖量异常。EPP-H组小鼠体内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、高密度脂蛋白胆固醇浓度及血清胰岛素水平分别为:157.36±6.71 U/mg,168.07±1.77 U/mg,378.14±9.74 U/mg,1.31±0.04 mmol/L,19.03±2.01 mU/L,与模型对照组相比极显著升高(P<0.01),且能显著降低丙二醛、甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇的含量(P<0.05)。结论:浒苔多酚能有效改善2型糖尿病小鼠基础代谢情况及修复糖尿病小鼠的过氧化损伤,进而起到降血糖作用。

关键词：浒苔多酚降血糖功效

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双源信号下多元尺度融合室内位置测算方法

仪器仪表学报 2024年第1期45卷 311-320页

作者：陈潇秦宁宁宋书林江南大学物联网技术应用教育部工程研究中心无锡214122

针对大型多接入点场景的指纹定位中存在的定位点区域归属误判、离群点干扰的问题,提出一种双源信号下多元尺度融合室内位置测算方法。指纹在线定位阶段,利用PDR信号的时空信息,将定位点归属分区内的参考点数量进行扩展,缓解邻界区域误... 详细信息

针对大型多接入点场景的指纹定位中存在的定位点区域归属误判、离群点干扰的问题,提出一种双源信号下多元尺度融合室内位置测算方法。指纹在线定位阶段,利用PDR信号的时空信息,将定位点归属分区内的参考点数量进行扩展,缓解邻界区域误判带来的负效益;此外,利用多元距离与卡方距离代替传统欧氏距离,结合空间域物理距离尺度,实现多元尺度下的近邻筛选,有效克服离群点干扰;引入K值动态适配,并基于此进行Wi-Fi与PDR预定位的动态链接式融合,进一步提高定位算法的准确性。实验结果表明,在引入双源信号的相同条件下,相比其他多元尺度与动态K值算法,所提方案综合性能较优,平均定位精度优于其他算法6.6%~23.1%。

关键词：室内定位指纹定位行人航位推算加权K近邻定位

离散线性系统有限频域基于观测器的迭代学习控制

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控制与决策 2024年第5期39卷 1745-1753页

作者：邹伟沈艳霞江南大学物联网技术应用教育部工程研究中心江苏无锡214122

针对一类离散线性系统,在有限频域范围内研究基于观测器的迭代学习控制问题.首先,结合二维系统理论,构建由基于观测器的状态反馈和PID型前馈学习项组成的控制器;然后,借助于广义Kalman-YakubovichPopov (KYP)引理,将闭环系统有限频域性... 详细信息

针对一类离散线性系统,在有限频域范围内研究基于观测器的迭代学习控制问题.首先,结合二维系统理论,构建由基于观测器的状态反馈和PID型前馈学习项组成的控制器;然后,借助于广义Kalman-YakubovichPopov (KYP)引理,将闭环系统有限频域性能规范转换为相应的线性矩阵不等式(LMI),进而得到控制器和观测器存在的充分条件,同时,该条件也确保闭环控制系统的稳定性和跟踪误差单调收敛性;最后,通过桁架机器人系统的仿真,验证所提出设计方法的有效性.

关键词：迭代学习控制离散线性系统有限频域范围基于观测器的状态反馈广义KYP引理

FDI攻击下的ICPS状态重构安全控制策略

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控制理论与应用 2024年

作者：任悦其孙子文江南大学物联网工程学院物联网技术应用教育部工程研究中心

为提高同时遭受执行器通道和传感器通道虚假数据注入(FDI)攻击的工业信息物理系统(ICPS)的安全性,本文研究重构FDI攻击信号和ICPS状态的安全控制策略.首先,构建由系统状态和传感器攻击信号组成的增广状态,并根据该增广状态来建立增广系... 详细信息

为提高同时遭受执行器通道和传感器通道虚假数据注入(FDI)攻击的工业信息物理系统(ICPS)的安全性,本文研究重构FDI攻击信号和ICPS状态的安全控制策略.首先,构建由系统状态和传感器攻击信号组成的增广状态,并根据该增广状态来建立增广系统.其次,在建立的增广系统基础上,设计可调比例积分观测器,用于重构系统状态、传感器FDI攻击信号和执行器FDI攻击信号.然后,通过重构的系统状态和执行器FDI攻击信号设计反馈控制器,并采用李雅普诺夫函数和有限频域H∞来分析系统满足稳定性和鲁棒性所需的条件.最后,使用垂直起降飞机的线性纵向动力学模型作为仿真对象,模拟结果验证本文所研究的控制策略可以抵御针对ICPS的FDI攻击并且保证系统稳定.

关键词：工业信息物理系统虚假数据注入攻击观测器状态重构安全控制有限频域鲁棒性

DoS攻击下多智能体ICPS的最优一致控制

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哈尔滨工业大学学报 2024年

作者：孙子文翟润华江南大学物联网工程学院物联网技术应用教育部工程研究中心

为解决由多个被控对象组成的工业信息物理系统（ICPS）在拒绝服务攻击（DoS）和不确定外界扰动下的一致性控制问题，将多智能体和ICPS相结合，并基于状态观测器和零和博弈方法，设计最优H∞一致控制器。首先，针对多个被控对象组成的ICP... 详细信息

为解决由多个被控对象组成的工业信息物理系统（ICPS）在拒绝服务攻击（DoS）和不确定外界扰动下的一致性控制问题，将多智能体和ICPS相结合，并基于状态观测器和零和博弈方法，设计最优H∞一致控制器。首先，针对多个被控对象组成的ICPS，根据智能体的信息交互特性，构建固定拓扑结构的多智能体ICPS模型。其次，考虑DoS攻击作用在传感器通道和执行器通道时系统通信信道堵塞的影响，采用状态观测器重构被堵塞的状态信息，并构建DoS攻击下基于状态观测器的多智能体ICPS模型。然后引入干扰抑制水平，并将控制器和干扰者视为零和博弈中的参与者，根据干扰抑制水平的优化目标和H∞性能条件，构建基于零和博弈的最优H∞设计框架。最后，通过对干扰抑制水平的约束，并求解满足H∞一致性的线性矩阵不等式，设计最优一致性控制器。采用4个不间断电源的控制问题作为仿真对象，Matlab仿真结果表明，相比于未对状态重构和未对参数约束的设计方法，本设计方案可使得多智能体ICPS在双通道DoS攻击下达到一致的时间更短，且具有良好的相对稳定性。

关键词：工业信息物理系统多智能体 DoS攻击零和博弈干扰抑制水平 H 一致性