控制与决策

作者：李亚洁,王飞平,李炜,何源奎

单位：兰州理工大学 电气工程与信息工程学院，兰州 730050;兰州理工大学 甘肃省工业过程先进控制重点实验室，兰州 730050;兰州理工大学 电气与控制工程国家级实验教学示范中心，兰州 730050,,兰州理工大学 电气工程与信息工程学院，兰州 730050;兰州理工大学 甘肃省工业过程先进控制重点实验室，兰州 730050;兰州理工大学 电气与控制工程国家级实验教学示范中心，兰州 730050,,兰州理工大学 电气工程与信息工程学院，兰州 730050;兰州理工大学 甘肃省工业过程先进控制重点实验室，兰州 730050;兰州理工大学 电气与控制工程国家级实验教学示范中心，兰州 730050,,兰州理工大学 电气工程与信息工程学院，兰州 730050;兰州理工大学 甘肃省工业过程先进控制重点实验室，兰州 730050;兰州理工大学 电气与控制工程国家级实验教学示范中心，兰州 730050,

关键词：工业信息物理系统;混合异步DoS攻击;双端自适应离散事件触发通信机制;多目标约束;数模联动;多模态综合安全控制器

基金：国家自然科学基金项目(62163022)；甘肃省科技重大专项计划项目(23ZDGA007)；甘肃省产业支撑计划项目(2024CYZC-18)；甘肃省联合科研基金项目(24JRRA827)；兰州市科技计划项目(2024-2-5).

针对遭受混合异步拒绝服务(DoS)攻击与执行器故障共存的工业信息物理系统(ICPS), 在双端自适应离散事件触发通信机制(ADETCS)的驱动下, 研究具有多目标约束的ICPS多模态综合安全控制方法. 首先, 设计双端ADETCS用于对传感侧和执行侧的传输数据进行双重筛选, 其触发参数将依据系统的动态行为而自适应变化, 进而基于改进的麻雀搜索优化模糊C均值(ISSA-FCM)聚类算法对不同的控制模态进行离线划分和在线识别; 其次, 在传感侧, 基于数模联动的方法应对不同能量等级的DoS攻击, 在执行侧, 基于贝叶斯优化的长短期记忆网络(Bayes-LSTM)预测补偿由DoS攻击而丢失的数据, 同时采用主动容错应对执行器故障; 再次, 通过引入$ \alpha {\text{-}} $稳定性和$ {H_\infty } $等多目标约束条件, 基于构造的Lyapunov-Krascovskii泛函, 推证出多目标下ICPS的鲁棒观测器和综合安全控制器的求解方法, 并研究与触发参数对应的不同控制模态下多模态控制器的在线切换融合方法; 最后, 通过仿真实验验证所提方法的有效性和实用性, 实现ICPS网络服务质量与控制系统性能之间的双向自适应.

来源：2025年第11期

《控制与决策》期刊编辑部

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