23974

ELE2 469

كارشناسي ارشد

مهندسي برق - كنترل

فني و مهندسي

1403/03/03

87 ص.

محسن اكراميان

محمد مطهري فر

سيستم سايبر فيزيكي , امنيت سايبري , كنترل انعطاف‌پذير , اينترنت اشيا , كنترل پيش بين

سيستم‌هاي سايبر فيزيكي عناصر اصلي تشكيل‌دهنده برنامه‌هاي كاربردي در شهرهاي هوشمند مانند سيستم‌هاي حمل‌ونقل هوشمند، تصفيه هوشمند آب و فاضلاب و مديريت انرژي هستند. امنيت سايبري و تاب‌آوري اين سيستم‌ها مي‌تواند به دليل ساختار كنترلي، وابستگي‌هاي متقابل اجزاي شبكه و محدوديت‌هاي تواني/محاسباتي به خطر بيفتد. كنترل پيش بين با استراتژي نمونه برداري تحريك-رويداد مي‌تواند گزينه مناسبي جهت تركيب با اينترنت اشيا و رفع نيازهاي امنيتي اين سيستم‌هاي سايبر فيزيكي باشد. در اين پژوهش يك سيستم زمان پيوسته محدود در نظر گرفته شده است كه يك استراتژي كنترل پيش بين مقاوم براي محاسبه توالي‌هاي كنترل بهينه آن طراحي شده است. به منظور صرفه جويي در منابع ارتباطي و محاسباتي سيستم، استراتژي راه‌اندازي مبتني بر روش تحريك-رويداد براي تعيين زمان هاي حل مسئله بهينه سازي طراحي شده و بسته‌هاي داده كنترلي به محرك ارسال مي‌شود. شايان ذكر است كه نتايج كنترل پيش بين مبتني بر روش تحريك-رويداد نمي تواند سيستم را تحت حملات انكار سرويس مديريت كند زيرا محدوديت ها و پايداري مجانبي قوي براي اين مجموعه ممكن است برآورده نشود. همچنين فركانس و مدت زمان حملات انكار سرويس را محدود در نظر مي گيريم. با علم به اين واقعيت ها، شرايط جديدي براي اثبات امكان سنجي كنترل سيستم تحت حملات انكار سرويس ارائه شده است و براي تعيين ويژگي‌هاي زماني شدت حملات قابل تحمل، چارچوب عملي پايداري ورودي حالت براي اثبات پايداري تحت حملات انكار سرويس استفاده شده است.

Cyber-physical systems , Denial-of-service attacks , Event-triggered control , Model predictive control

Resilient Predictive Control with Trigger-Event Method for Cyber-Physical Systems Under Denial of Service Cyber Attacks

مهندسي برق

Cyber-physical systems are the main elements of applications in smart cities, such as smart transportation systems, smart water and wastewater treatment, and energy management. The cyber security and resilience of these systems can be compromised due to the control structure, interdependencies of network components, and power/computational limitations. Predictive control with event-triggeredstrategy can be a suitable option to combine with Internet of Things and meet the security needs of this thesis cyber-physical systems. This paper investigates the resilient control problem for constrained continuoustime cyber-physical systems subject to bounded disturbances and denial-ofservice (DoS) attacks. A sampled-data robust model predictive control law with a packet-based transmission scheduling is taken advantage to compensate for the loss of the control data during the intermittent DoS intervals, and an event-triggered control strategy is designed to save communication and computation resources. The robust constraint satisfaction and the stability of the closed-loop system under DoS attacks are proved. In contrast to the existing studies that guarantee the system under DoS attacks is input-to-state stable, the predicted input error caused by the system constraints can be dealt with by the input-to-state practical stability framework. Finally, a simulation example is performed to verify the feasibility and efficiency of the proposed strategy.

5