【摘 要】
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现实世界中大部分系统具有非线性特性,其结构复杂,难以精确建模。区间二型T-S模糊模型因具有处理系统参数不确定性和降低计算复杂度等方面的优点,成为处理非线性系统的强有力工具之一。网络控制系统以其效率高、资源可共享等优点被广泛应用在科学界和工程界。基于区间二型T-S模糊模型,针对网络控制系统,论文研究在衰落信道、网络攻击下的事件触发控制器设计问题。主要研究内容及创新点如下:一、针对具有衰落信道的区间二
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现实世界中大部分系统具有非线性特性,其结构复杂,难以精确建模。区间二型T-S模糊模型因具有处理系统参数不确定性和降低计算复杂度等方面的优点,成为处理非线性系统的强有力工具之一。网络控制系统以其效率高、资源可共享等优点被广泛应用在科学界和工程界。基于区间二型T-S模糊模型,针对网络控制系统,论文研究在衰落信道、网络攻击下的事件触发控制器设计问题。主要研究内容及创新点如下:一、针对具有衰落信道的区间二型模糊系统,研究基于事件的状态反馈控制问题。为了节省通信资源,采用动态事件触发机制来决定传感器到控制器的数据传输,用时变随机过程来表征不可预测通信网络中的衰落现象。考虑衰落信道的影响,合成了规则数和隶属函数可自由选择的不完全匹配区间二型模糊控制器,通过将全局隶属边界信息引入稳定性分析中,采用隶属函数依赖的分析方法处理不完全匹配隶属函数,得到区间二型闭环模糊系统在衰落信道下仍能满足随机稳定的充分条件。通过一个质量-弹簧-阻尼系统和一个算例说明该方法的有效性。二、基于区间二型模糊网络控制系统,研究在随机欺骗攻击下的事件触发控制问题。提出一种新的记忆事件触发方案来提高通信资源的利用率,同时保持预期的系统性能。所提出的记忆事件触发方案利用一些最近释放的数据包,提供了更好的灵活性来提高系统的动态性能。其次,考虑记忆事件触发和欺骗攻击的影响,采用随机欺骗攻击模型,构造新型网络控制系统,并设计相应的记忆状态反馈控制器,利用李雅普诺夫泛函方法,导出了使系统渐近稳定的充分条件。数值仿真验证了所提方法的有效性和实用性。三、研究网络控制系统在拒绝服务攻击(DoS)下的安全控制问题。为了保证安全性能,本文将DoS攻击导致的丢包影响作为触发条件的不确定性,提出新的弹性触发策略,在保证基于DoS攻击的安全性能的前提下,设计了弹性触发策略下基于事件的安全控制器。仿真结果表明,所提出的弹性触发策略在保证安全性能的同时,对DoS攻击具有较好的弹性。
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