کنترل ساختار متغیر تطبیقی با همگرایی عملی در زمان متناهی برای سیستم های سایبر-فیزیکی غیرخطی تحت حملات تزریق داده های نادرست

چکیده مقاله

سیستم های سایبر فیزیکی CPS که به شبکه های ارتباطی وابسته هستند، مانند شبکه CANbus مورد استفاده در خودروهای سنگین HDV ، در برابر حملات تزریق داده های نادرست FDI آسیب پذیرند؛ این حملات کانال کنترلی رو به جلو را دستکاری کرده و پایداری حلقه بسته را مختل می کنند در این مقاله یک استراتژی کنترل ساختار متغیر تطبیقی VSC با همگرایی عملی در زمان متناهی برای سیستم های سایبر فیزیکی غیرخطی مرتبه اول و دوم n ∈ ۱, ۲ پیشنهاد می شود این روش یک تخمین گر آنلاین مبتنی بر شبکه عصبی تابع پایه گاوسی GRBFNN را با یک سطح لغزش ترمینال غیر تکین NTSM و یک قانون رسیدن توان علامت دار ادغام می کند تا به طور همزمان جبران حمله و ردیابی را محقق سازد قانون به روزرسانی وزن های GRBFNN گرادیان نزولی روی متغیر لغزش را با اصلاح σ و یک عملگر پراجکشن هموار ترکیب می کند، به گونه ای که وزن ها تحت سیگنال های حمله ناشناخته و متغیر با زمان، بدون هیچ گونه پیش دانشی از کران های حمله، کراندار باقی می مانند تحلیل لیاپانوف پایداری عملی در زمان متناهی را تایید می کند: بردار خطای ردیابی به یک همسایگی باقیمانده با شعاع ρ = O ε /k₂ O σ_w‖w _a‖₂ در زمان متناهی T وارد می شود که از پارامترهای طراحی به تنهایی قابل محاسبه است استراتژی پیشنهادی روی پلنت کنترل سرعت خودروی سنگین غیرخطی m_tot = ۴۰,۲۲۸ کیلوگرم، نقطه تنظیم v_cc = ۸۰ کیلومتر بر ساعت در برابر سه سناریو حمله FDI — سینوسی، مدولاسیون دامنه، و تصادفی با پهنای باند محدود، هر کدام تا ۲۰۰۰ نیوتن روی CANbus — در افق شبیه سازی ۵۰۰ ثانیه ای اعتبارسنجی می شود نتایج نشان می دهند خطای سرعت در حالت ماندگار زیر ۵ × ۱۰⁻⁵ متر بر ثانیه است و گشتاور اوج موتور ۳۲٪ نسبت به خط پایه کاهش می یابد ۱/۳۱ در برابر ۸/۴۵ کیلونیوتن متر

کلیدواژه‌ها

نویسندگان

علی ا. افضلیان

گروه مهندسی برق، دانشگاه شهید بهشتی، تهران ۱۹۸۳۹۶۹۴۱۱، ایران

علی ا. افضلیان

گروه مهندسی برق، دانشگاه شهید بهشتی، تهران ۱۹۸۳۹۶۹۴۱۱، ایران

علیرضا یزدی زاده

گروه مهندسی برق، دانشگاه شهید بهشتی، تهران ۱۹۸۳۹۶۹۴۱۱، ایران

محمد عباسی

گروه مهندسی برق، دانشگاه شهید بهشتی، تهران ۱۹۸۳۹۶۹۴۱۱، ایران

محمد عباسی

گروه مهندسی برق، دانشگاه شهید بهشتی، تهران ۱۹۸۳۹۶۹۴۱۱، ایران

�فضلیان، علی ا. و یزدی زاده، علیرضا و عباسی، محمد،1405،کنترل ساختار متغیر تطبیقی با همگرایی عملی در زمان متناهی برای سیستم های سایبر-فیزیکی غیرخطی تحت حملات تزریق داده های نادرست،سی و یکمین کنفرانس ملی مهندسی برق، کامپیوتر و مکانیک،شیروان

ارائه‌شده در

مجموعه مقالات سی و یکمین کنفرانس ملی مهندسی برق، کامپیوتر و مکانیک30 تیر 1405 · شیروان