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计算机理论

“数字浪潮:工业互联网先进技术”丛书--信息物理系统安全控制设计与分析

作者：牛玉刚、宋军、陈蓓、赵海娟、张志娜著

出版社：化学工业出版社出版时间：2023-04-01

开本： 16开 页数： 211

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版权信息
本书特色
内容简介
目录
作者简介

“数字浪潮:工业互联网先进技术”丛书--信息物理系统安全控制设计与分析版权信息

ISBN：9787122421265
条形码：9787122421265 ; 978-7-122-42126-5
装帧：平装
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
计算机/网络
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计算机理论

“数字浪潮:工业互联网先进技术”丛书--信息物理系统安全控制设计与分析本书特色

通信系统在融合信息空间和物理空间过程中起着核心的连接作用。然而，在工业实际中，通信传输设备会受到来自信息空间的各类攻击影响（即，网络攻击），可能导致信息传输的错误甚至失败，进而引起CPS系统的不稳或者性能下降。本书系统性地围绕CPS的安全控制问题进行深入研究，包括主动引入编解码协议和被动面对网络攻击，分别给出设计安全控制策略的方法和条件，并定量揭示编解码协议和网络攻击对闭环控制系统的性能影响。

“数字浪潮:工业互联网先进技术”丛书--信息物理系统安全控制设计与分析内容简介

本书针对非线性/随机/切换/大规模CPS的安全控制问题，系统阐述了复杂CPS建模、编解码协议的设计与实现、基于滑模技术的安全控制理论和方法。内容包括：CPS提出的相关背景及研究进展、随机丢包影响下编解码协议的设计问题、虚假注入攻击下CPS 的滑模安全控制问题、拒绝服务攻击下CPS的滑模安全控制问题。本书可供控制科学与工程、计算机等领域的技术人员参考，也可作为相关专业研究生和高年级本科生的教学用书。

“数字浪潮:工业互联网先进技术”丛书--信息物理系统安全控制设计与分析目录

第1章　绪论 001
1．1　信息物理系统 002
1．2　信息物理系统安全控制 003
1．2．1　编解码协议 003
1．2．2　网络攻击 004
1．2．3　基于安全性约束的滑模控制 006
1．3　本书内容 008
参考文献 010

第2章　基于自适应量化参数的安全控制策略 013
2．1　概述 014
2．2　问题描述 014
2．3　主要结果 017
2．3．1　量化器描述 017
2．3．2　带有可调量化参数的控制策略 018
2．3．3　编解码下的量化参数实际调整规则 023
2．4　仿真实例 027
2．5　本章小结 030
参考文献 030

第3章　虚假数据注入攻击下的Markov跳变系统滑模安全控制 033
3．1　概述 034
3．2　问题描述 034
3．3　主要结果 038
3．3．1　滑模面设计 038
3．3．2　针对攻击参数未知的自适应滑模控制器设计 039
3．3．3　可达性分析和稳定性分析 041
3．4　仿真实例 051
3．5　本章小结 054
参考文献 054

第4章　虚假数据注入攻击下的模糊系统滑模安全控制 057
4．1　概述 058
4．2　问题描述 059
4．2．1　输入-状态稳定相关定义和引理 059
4．2．2　区间二型T-S模糊系统 059
4．2．3　虚假数据注入攻击模型 060
4．3　主要结果 061
4．3．1　输入-状态稳定性分析 063
4．3．2　自适应滑模控制器设计和可达性分析 066
4．3．3　优化求解算法 068
4．4　仿真实例 070
4．5　本章小结 080
参考文献 081

第5章　虚假数据注入攻击下的大规模系统滑模安全控制 083
5．1　概述 084
5．2　问题描述 085
5．3　主要结果 087
5．3．1　新型滑模函数设计与*优滑模控制动态性能分析 087
5．3．2　可达性分析与部分模型依赖的分散式滑模控制律设计 088
5．3．3　基于ADP的分散式滑模控制律设计 090
5．4　仿真实例 097
5．5　本章小结 108
参考文献 109

第6章　虚假数据注入攻击下的切换系统滑模安全控制 111
6．1　概述 112
6．2　问题描述 113
6．3　主要结果 115
6．3．1　依令牌滑模控制器设计 115
6．3．2　依概率输入-状态稳定性分析 117
6．3．3　可达性分析 122
6．3．4　求解算法 124
6．4　仿真实例 127
6．5　本章小结 133
参考文献 133

第7章　随机DoS攻击下的切换系统滑模安全控制 135
7．1　概述 136
7．2　问题描述 136
7．3　主要结果 139
7．3．1　动态输出反馈滑模控制器设计 139
7．3．2　可达性分析 140
7．3．3　滑模动态分析 146
7．3．4　求解算法 150
7．4　仿真实例 154
7．5　本章小结 158
参考文献 158

第8章　随机DoS攻击下的模糊系统滑模安全控制 161
8．1　概述 162
8．2　问题描述 163
8．2．1　随机通信调度协议 163
8．2．2　DoS攻击及补偿策略 164
8．2．3　离散时间区间二型T-S模糊系统 164
8．3　主要结果 166
8．3．1　随机稳定性分析 168
8．3．2　可达性分析 171
8．3．3　优化求解算法 174
8．4　仿真实例 178
8．5　本章小结 183
参考文献 184

第9章　间歇性DoS攻击下的模糊系统滑模安全控制 187
9．1　概述 188
9．2　问题描述 188
9．2．1　区间二型T-S模糊系统 188
9．2．2　间歇性DoS攻击模型 189
9．3　主要结果 190
9．3．1　滑模控制器设计和可达性分析 192
9．3．2　误差系统稳定性 194
9．4　仿真实例 204
9．5　本章小结 210
参考文献 211

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“数字浪潮:工业互联网先进技术”丛书--信息物理系统安全控制设计与分析作者简介

牛玉刚，工学博士，华东理工大学教授、博士生导师。研究方向包括随机系统、网络化控制、无线传感网络、微电网能量管理等。国际期刊Information Sciences、Neurocomputing、Journal of The Franklin Institute等的编委/副编辑，《控制与决策》和《华东理工大学学报》编委，中国自动化学会控制理论专业委员会委员，中国自动化学会信息物理系统控制与决策专业委员会委员。入选爱思唯尔2020年和2021年中国高被引学者榜。宋军，英国布鲁内尔大学联培博士，安徽大学教授。研究方向包括网络化滑模控制理论及应用、自主无人系统技术等。主持安徽省高校科学研究重大项目、国家自然科学基金青年项目等课题。在国际控制领域期刊Automatica、IEEE汇刊上发表研究论文30篇、作者出版英文学术专著1部（CRC Press，2022），申请／授权发明专利6件。获2018年中国自动化学会自然科学一等奖、2020年上海市自动化学会论文奖。入选上海市“扬帆计划”、“晨光计划”及全球前2%科学家“2022年度影响力”榜单。陈蓓，工学博士，上海工程技术大学副教授，香港大学访问学者。研究方向包括Markov系统、滑模控制、新能源发电及微网等。发表学术论文50篇，授权发明专利5件。主持国家自然科学基金项目2项。相关研究成果分别获得2018年中国自动化学会自然科学一等奖、2010年上海市自然科学二等奖、2016年上海市自然科学二等奖。

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