DOS攻击下非线性NCSs观测器与控制器协同设计

胡亚猛 林崇

摘要：  針对网络系统中存在的阻碍网络通信问题，本文基于观测器，研究了一类非线性网络控制系统在非周期拒绝服务（denial of service，DOS）攻击下的控制问题。设计了一种弹性事件触发方案，并充分考虑非周期DOS攻击和事件触发方案的影响，基于TS模糊模型，建立了一种切换系统模型。通过构造LyapunovKrasovskii泛函，并基于线性矩阵不等式方法，分析了系统的渐近稳定性，提出了一种控制器和观测器的协同设计方法。最后，以文献[13]中的卡车拖车系统为例，通过Matlab的LMI工具箱进行仿真验证。仿真结果表明，切换系统在非周期的DOS攻击下是渐进稳定的，验证了所得结果的有效性。该研究对非线性网络控制系统抵抗外部攻击具有重要意义。

关键词：  DOS攻击; 网络控制系统; LyapunovKrasovskii泛函; 事件触发方案; 控制器

中图分类号： TP271.62  文献标识码： A

4 结束语

本文结合文献[13]提出的网络化TS模糊系统基于观测器的控制器设计方法，引入了非周期的DOS干扰攻击下，将文献[15]中线性网络系统在周期性DOS攻击下基于观测器的控制器设计问题推广至非线性系统。为了应对非周期性的DOS干扰攻击，提出了一种动态事件触发方案，并且充分考虑了事件触发方案和DOS干扰攻击对原系统前提变量和隶属度函数的影响，建立了基于TS模糊模型的切换系统模型。在此基础上，提出了观测器、控制器和事件触发方案的协同设计方法，并通过仿真实例，验证了本文所提出设计方法的有效性。下一步将考虑存在的外部干扰情况或考虑其他攻击方式，例如欺诈攻击和混合攻击。

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