具有介质访问约束的网络化控制系统H∞状态估计

研究了一类存在介质访问约束和信号量化的网络化控制系统的H∞状态估计问题。首先,考虑到介质访问约束和信号量化的影响,将信号量化误差转化为扇形有界的不确定性,对由于访问约束而未获得网络传输的系统输出采用加权补偿策略,根据网络介质的随机访问机制将网络化系统建模为具有不确定性的马尔可夫跳跃系统。然后,在此基础上借助李雅普诺夫稳定性理论和H∞性能约束条件,利用线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)方法给出状态估计器存在的充分条件,所设计的状态估计器使得估计误差系统渐近稳定且具有给定的H∞性能。最后,通过仿真实例验证了该设计方法的有效性。

一类介质访问约束下的网络控制系统设计

针对多输入多输出的网络控制系统,传感器和执行器为时间驱动,由于网络资源的有限性,在每个传输周期内,系统往往只有部分传感器和执行器得到网络介质访问权,与远程控制器进行数据传输,这称为网络控制系统的介质访问约束性,它极大地影响到系统的稳定性和控制性能,成为网络控制中亟待解决的问题。针对这一问题将网络控制系统建模为输出矩阵和输入矩阵随介质约束改变的切换系统,并利用切换系统分析方法和稳定性理论,设计了切换观测器和基于观测器的状态反馈控制器,分析了周期调度下该网络控制闭环系统的稳定性,最后通过仿真验证了这种方法的有效性。

具有访问约束和随机时延的网络化系统动态输出反馈控制

针对一类同时具有介质访问约束和随机时延的网络化控制系统,研究了其中的动态输出反馈控制设计问题.考虑到介质访问约束和随机时延的影响,将系统建模为一类具有参数不确定性的马尔可夫跳变系统,基于李雅普诺夫稳定性理论和LMI技术推导出系统稳定的充分条件,并且设计了相应的动态输出反馈控制器,使得闭环系统鲁棒稳定并具有给定的H_(∞)性能,最后通过仿真算例证明了所提出方法是有效的.

具有介质访问约束的网络化控制系统控制策略

针对一类具有介质访问约束和信号量化的网络化控制系统动态输出反馈控制问题,考虑介质访问约束和信号量化的影响,提出一种具有介质访问约束的网络化控制系统控制策略。采用对数量化器对控制输出信号进行量化,将信号量化误差处理为扇形有界的不确定性,并根据通信介质随机访问机制将系统建模为离散时间马尔可夫跳变系统;借助李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式技术推导出系统稳定的充分条件,在此基础上设计动态输出反馈控制器,使网络化系统渐近稳定;最后,通过仿真算例对文中所提策略的正确性和有效性进行验证。结果表明,文中设计的控制器可使系统快速达到稳定状态,且具有良好的动态性能。

通讯访问约束条件下线性随机系统的状态可估计性

本文从信息论的视角考察了线性离散随机系统在访问约束情况下的可估计性问题.针对系统中存在的访问约束所带来的通讯冲突现象,采用一个二值向量函数描述系统中各个输出信号的通讯状态.针对这类对象,根据由互信息定义的可估计性概念,讨论了访问约束系统的状态估计问题,得出了在输出检测信号传输存在访问约束情况下的状态可估计性条件,解析分析和仿真结果表明,存在合理的通信序列,使得系统在访问约束情况下,能够保持其状态可估计性.本文还证明了在访问约束条件下随机系统的可估计性和相应的确定性系统的能观性之间的等价关系.

具有访问约束的网络化系统鲁棒模型预测控制

针对一类存在介质访问和控制输入约束的离散时滞网络化控制系统,提出一种鲁棒模型预测控制器设计方法.考虑到控制输入约束的影响,利用不变椭圆集将控制输入约束转化为线性矩阵不等式,根据网络介质的随机访问机制将网络化系统建模为具有不确定性的马尔可夫跳变系统,在此基础上利用时变时滞的上界信息构造李雅普诺夫函数,给出网络化系统随机稳定的充分条件和鲁棒模型预测控制器的设计方法,并分析了时变时滞上界与鲁棒性能指标之间的关系.最后,通过仿真算例验证了所提出方法的正确性和有效性.

权限约束支持的基于角色的约束访问控制模型与实现

阐述现有基于角色的安全控制中的不足 ,通过分析角色间约束产生的根源 ,提出通过建立权限约束关系来支持角色之间的约束管理和实现访问控制 .文中定义了权限约束支持的基于角色的约束访问控制模型及增强权限模型 ,并介绍这个约束访问控制模型在ZD PDM中的应用 .实践表明 ,这种访问控制模型除了增强系统安全访问之外 ,还可以提供一种更灵活的授权机制 ,并降低安全管理员的工作复杂性 .

网格环境下多约束访问控制模型

研究互联网优化控制问题,网格技术的应用和发展,要求有更加合理、安全的网格授权方式作保障,以确保网格任务的有效执行。针对基于角色的访问控制所引起的动态授权和多管理域等难点问题,结合现有的传统访问控制方式,根据角色的访问控制为基础,保障安全可靠,引入上下文、任务和条件的概念,加入监控功能,提出多约束访问控制模型,保证了最小特权的原则,实现了网格环境中的动态授权及跨域资源有条件共享和安全互操作。实验表明,方法能很好地避免了用户静态持有权限引起的不安全的问题,与传统安全模型相比具有较高的安全性。

位置约束的访问控制模型及验证方法

随着物联网和信息物理融合系统等新一代信息技术的发展,位置约束的访问控制系统的安全性需求不仅体现在虚拟的信息空间,还体现在现实的物理空间.如何在这种新需求下制定位置约束的访问控制模型与验证方法成为保证访问控制系统安全的关键所在.首先提出位置约束访问控制模型,包括LCRBAC模型和EM模型,实现对信息空间和物理空间的静态结构以及两空间中实体动态行为的刻画;其次利用偶图和偶图反应系统建模位置约束访问控制模型,生成访问控制策略标注转移边的标号变迁系统;然后根据标号变迁系统验证结果,提出针对死锁状态、违反状态和不可达状态的策略修改方案;最后通过银行访问控制系统实例分析说明所提方法能够对信息空间和物理空间以及两空间交互行为的访问控制策略进行建模和验证.

访问控制主体相似性与约束

约束是访问控制中的重要因素,它通过限制客体的敏感组合集中于相似主体来达到防止商业欺骗或错误的目的。但是传统访问控制约束缺乏灵活性。为了提高约束的灵活性,首先分析访问控制中的主体与客体各自内部之间潜在的关系以及它们相互之间的关系,并提出相似主体组的概念,在此基础上提出修正的访问控制约束。其次进行主体访问客体的实验,结果表明提出的约束是可行和灵活的。修正的约束除了具有传统访问控制约束的功能外,还能有效防止相似主体共谋攻击系统。

具有通信约束的网络控制系统鲁棒H_∞控制

针对具有随机通信约束的网络控制系统,研究了系统建模与鲁棒H∞控制器的设计问题.考虑到执行器和控制器之间由于有限网络带宽而出现的介质访问约束,将网络控制系统建模为具有多个模态的马尔可夫跳变系统,基于李雅普诺夫稳定理论导出系统稳定的模式依赖型充分条件,并设计了相应的鲁棒H∞控制器,使得闭环网络控制系统随机稳定且具有给定的H∞性能.数值仿真验证了所提出方法的正确性和有效性.

基于时态的多级数据访问控制方法

传统的基于身份认证和存取控制的数据库安全机制存在一定的局限性,如无法防止合法用户权限滥用等非法行为。为对数据库存取控制作进一步的扩展,提出了一个基于时态的访问约束模型,以多级数据关系为基础,对数据的访问操作、查询基数和表关联进行约束。文中给出了模型定义、模拟实现及其编译方法,并显示出该模型具有良好的表达力和灵活性,可有效防止数据库内部权限滥用等非法行为。

具有通信约束的网络化系统动态输出反馈控制

针对一类存在访问约束和时变时延的网络化控制系统,研究了其中的动态输出反馈控制器的设计问题.考虑到介质访问约束服从Markov分布和时变时延的上界小于一个采样周期的情况,将网络化控制系统建模为一类具有不确定性的离散时间Markov跳变系统.根据Lyapunov稳定性理论与状态增广方法,给出了闭环网络化控制系统渐近稳定的充分条件,并设计了动态输出反馈控制器,使得闭环系统渐近稳定.最后通过仿真验证了所提方法的有效性.

控制与通信协同设计的新进展

详尽地论述、分析、对比和讨论了网络化控制系统中的控制与通信协同设计问题.通过对该问题国内外研究现状的分析,强调了控制与通信协同设计研究的必要性、重要性和紧迫性,并着重从通信序列及通信协议两个方面阐述了控制与通信协同设计研究领域存在的不足、现有解决策略及主要结果的分析和对比,从而指出该领域急需解决的科学问题、可能的求解方向和今后的发展趋势,并为将来的研究工作提出了有益的建议和参考思路.

RBAC在铁路客票网络安全系统中的应用

基于角色访问控制(RBAC)是近几年访问控制领域的研究热点,本文详细描述了基于角色的访问控制模型,探讨了其实现机制,并将之应用于铁路客票安全系统。在已提出的各种模型中,对角色的定义大都没有进行明确分类,往往造成角色权限的冲突,成为安全隐患。本系统根据一般安全系统的具备的特征对角色进行了分类,对各个子类定义了通用的角色约束机制,以避免冲突。客票系统是个复杂的分布式系统,在其访问控制的设计中,按照客票系统的实际情况进行了扩充和修改,从安全性和可用性给出了具体的解决方案。

一种优化的线性随机系统的状态可估计性

从信息论的角度来考察线性随机系统的可估计性问题。之前对于访问约束(Access Constraint)问题研究的比较多,但是大多是基于传统控制的研究方法。在前人研究的基础上把互信息分析与率失真联系起来,用率失真之后的好处,在于能将访问约束下信道传输的性能体现出来。从公式分析与仿真结果可以看到,存在合理的通信序列,使得系统在访问约束的情况下,能够很好的保持系统状态的可估计性。

事件驱动的网络化系统最优控制

针对随机事件驱动的网络化控制系统,研究其中的有限时域和无限时域内最优控制器的设计问题.首先,根据执行器介质访问机制将网络化控制系统建模为具有多个状态的马尔科夫跳变系统;然后,基于动态规划和马尔科夫跳变线性系统理论设计满足二次型性能指标的最优控制序列,通过求解耦合黎卡提方程的镇定解,给出最优控制律的计算方法,使得网络化控制系统均方指数稳定;最后,通过仿真实验表明了所提出方法的有效性.

基于动态通信调度的网络化系统最优控制

针对存在介质访问约束的网络化控制系统,研究其中的控制和通信协同设计问题.将网络化控制系统建模为输入矩阵随介质约束而变化的切换系统,运用最优控制理论和切换系统分析方法,设计了可动态调度的最优控制器及实时切换规则,并分析了动态调度下闭环网络化控制系统的稳定性,最后通过仿真验证了该方法的有效性.

基于动态调度的网络化系统最优H_∞控制

针对通信受限的网络化控制系统,设计了一种基于动态通信调度的最优H∞控制器.首先,利用通信矩阵和指标函数将网络化闭环控制系统建模为具有多个子系统的离散切换系统.然后,基于李亚普诺夫稳定理论导出系统的模式相关型鲁棒镇定充分条件,并设计了相应的输出反馈控制器;随后,借助切换系统分析方法,给出了基于实时状态的动态通信调度策略,实现了网络化控制系统的镇定控制.最后通过仿真验证了所提出方法的有效性.

具有Markov延迟的网络化控制系统控制与通信协同设计

由于网络化控制系统分析与设计的复杂性,其控制与通信协同设计问题一直没有得到解决。该文讨论了一类离散线性时不变网络化控制系统在服从介质访问约束和传感器一控制器端存在Markov随机延迟的情况下控制与通信协同设计问题,提出了系统均方稳定的条件。采用静态通信序列,使通信序列和控制器可以分别设计,应用V-K迭代算法设计最优周期控制增益。仿真算例验证了系统在所设计的最优控制器下达到均方稳定。