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首页> 美国卫生研究院文献>Sensors (Basel Switzerland) >Observer-Based Event-Triggered Predictive Control for Networked Control Systems under DoS Attacks
【2h】

Observer-Based Event-Triggered Predictive Control for Networked Control Systems under DoS Attacks

机译：基于观察者的事件触发了DOS攻击下的网络控制系统的预测控制

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摘要

This paper studies the problem of DoS attack defense based on static observer-based event-triggered predictive control in networked control systems (NCSs). First, under the conditions of limited network bandwidth resources and the incomplete observability of the state of the system, we introduce the event-triggered function to provide a discrete event-triggered transmission scheme for the observer. Then, we analyze denial-of-service (DoS) attacks that occur on the network transmission channel. Using the above-mentioned event-triggered scheme, a novel class of predictive control algorithms is designed on the control node to proactively save network bandwidth and compensate for DoS attacks, which ensures the stability of NCSs. Meanwhile, a closed-loop system with an observer-based event-triggered predictive control scheme for analysis is created. Through linear matrix inequality (LMI) and the Lyapunov function method, the design of the controller, observer and event-triggered matrices is established, and the stability of the scheme is analyzed. The results show that the proposed solution can effectively compensate DoS attacks and save network bandwidth resources by combining event-triggered mechanisms. Finally, a smart grid simulation example is employed to verify the feasibility and effectiveness of the scheme’s defense against DoS attacks.
机译：本文研究了基于网络控制系统（NCSS）中的基于静态观察者的事件触发预测控制的DOS攻击防范问题。首先，在有限的网络带宽资源和系统的不完全可观察性的情况下，我们介绍了事件触发的功能，为观察者提供离散事件触发的传输方案。然后，我们分析网络传输信道上发生的拒绝服务（DOS）攻击。使用上述事件触发方案，在控制节点上设计了一种新颖的预测控制算法，以主动节省网络带宽并补偿DOS攻击，这确保了NCS的稳定性。同时，创建具有观察者的事件触发的预测控制方案的闭环系统进行分析。通过线性矩阵不等式（LMI）和Lyapunov功能方法，建立了控制器，观察者和事件触发矩阵的设计，分析了方案的稳定性。结果表明，该解决方案可以通过组合事件触发机制有效地补偿DOS攻击并节省网络带宽资源。最后，采用智能电网仿真示例来验证该方案对DOS攻击的防御的可行性和有效性。

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