基于事件触发的奇异semi-Markov跳变系统的有限时间控制

为减少不必要的网络资源传输,解决实际复杂系统的有限时间问题,提出一种基于事件触发方案的奇异semi-Markov跳变系统的有限时间控制器设计方法。在事件触发方案下,用系统的时滞表示网络诱导时延,闭环系统可以建模为一个时滞系统。首先,通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,以严格矩阵不等式的形式给出充分条件,以使事件触发方案下的闭环系统正则、无脉冲、随机有限时间有界;然后,通过求解矩阵不等式,得到状态反馈控制器的参数;最后,给出一个数值示例,通过仿真证明所提方法的有效性。

DoS攻击下基于事件触发机制的2-D系统弹性H∞滤波分析

针对拒绝服务(DoS)攻击下的二维F-M系统,基于事件触发机制设计了一种满足H∞性能的弹性滤波器。首先,对二维DoS攻击和事件触发机制进行建模,设计了一个弹性滤波器,构造了增广滤波误差系统并给出了预设的性能指标。其次,基于随机分析方法和Lyapunov理论,给出了确保二维增广滤波误差系统鲁棒稳定的充分判据,推广得出增广滤波误差系统具有鲁棒H∞性能。再次,通过求解相关矩阵不等式,给出了弹性滤波器参数的显式表达式。最后,通过仿真实例验证了理论结果的可行性。

自适应事件触发网络化非线性系统滤波器设计

本文针对网络化非线性控制系统设计了基于自适应事件触发方案满足H_(∞)性能的模糊滤波器.第一,提出新的自适应事件触发方案来决定数据包是否需要传输到通信网络中,从而提高网络资源利用率;第二,运用模糊线积分的方法,构建模糊李雅普诺夫泛函,避免求解隶属函数的时间微分;第三,利用Wirtinger不等式及倒凸引理结合的技术,得到滤波误差系统满足H_(∞)性能的充分条件;第四,将滤波误差系统建模为时滞系统,在此框架下,实现自适应事件触发参数与滤波参数共同设计.最后,通过两个数值例子验证本文所提方法的有效性.

DoS攻击下网络化控制系统基于观测器的记忆型事件触发预测控制

本文研究了DoS攻击下网络化控制系统记忆型事件触发预测补偿控制问题.首先,由于网络带宽资源有限和系统状态不完全可观测性,引入了记忆型事件触发函数,为观测器提供离散事件触发传输方案.然后,分析了网络传输通道上发生的DoS攻击.结合上述记忆型事件触发方案,在控制节点设计一类新颖的预测控制算法,节省网络带宽资源并主动补偿DoS攻击.同时,建立了基于观测器的记忆型事件触发预测控制的闭环系统,并且分析稳定性.通过线性矩阵不等式(LMI)和Lyapunov稳定性理论,建立了控制器、观测器和记忆型事件触发矩阵的联合设计方案,并验证了该方案的可行性.仿真结果表明,该方案结合记忆型事件触发机制可以有效补偿DoS攻击,节约网络带宽资源.

基于事件触发的网络化H_∞滤波

文章研究在网络环境下线性系统的H∞滤波问题.考虑到网络通讯带宽的限制,提出一个新的离散事件触发传输方案来避免传输一些冗余(不必要)信息.然后,利用Lyapunov泛函方法,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出系统在网络环境下H∞滤波器存在的充分条件.同时也给出滤波器和事件触发方案的联合设计方法.最后通过一个数字例子说明所提方法的有效性.

DOS攻击下非线性NCSs观测器与控制器协同设计

针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T-S模糊模型,建立了一种切换系统模型。通过构造Lyapunov-Krasovskii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。

拓扑切换的多传感器网络化系统分布式H_∞滤波

研究一类带有随机切换拓扑的多传感器网络化系统的分布式H∞滤波问题.首先提出一种新的监控机制来辨识拓扑的切换时刻,并利用Markov链来建模若干拓扑模态间切换.为了节约滤波系统的通信和计算资源,基于拓扑切换时刻的采样输出引入一组拓扑依赖的分布式事件触发传输方案.同时考虑主通道和冗余通道的数据丢包、拓扑切换与事件触发传输的影响,将网络化滤波误差系统建模为一随机时滞系统.利用Lyapunov-Krasovskii泛函,给出一有界实数引理使得滤波误差系统是稳定的且满足一定的衰减性能,并提出一种事件触发参数和网络化滤波增益的协同设计方法,最后通过仿真例子证明所设计滤波器的有效性和低能耗.