近日,我院宁召柯团队在复杂网络环境下故障检测与安全控制方面的工作“Dynamic event-triggered security control and fault detection for nonlinear systems with quantization and deception attack”发表在信息系统领域顶级期刊Information Sciences(2021年IF=6.795,中科院&JCR 一区TOP期刊)上。四川大学空天学院宁召柯副研究员为论文第一作者,张凯副研究员为论文通讯作者,四川大学空天科学与工程学院为唯一通讯单位。

非线性系统能够精确描述复杂工业系统,成为自动控制领域的研究热点。然而,实际工业网络中存在的数据传输时延、丢包和通信安全等约束,使得网络技术与非线性系统的融合应用成为新的挑战。目前基于事件触发机制和网络安全相结合的研究成果还不够完善,具体体现在:(1) 现有基于事件触发的非连续采样控制策略与系统控制性能间的影响机理缺乏理论支撑;(2) 现有的安全控制成果较少的考虑故障对系统性能的影响,难以同时兼顾故障检测与安全控制性能。

针对上述问题,团队首先提出一种随系统内部信息变化的动态事件触发机制来更有效的节约网络通信资源,并利用两组相互独立的随机序列对网络攻击时刻和通信丢包时刻进行建模。其次,提出一种集成的故障检测滤波器和安全控制器模块来保证实际应用系统期望的检测性能和控制性能。研究成果与传统的静态事件触发方案相比,在节约网络通信资源方面更具优势。


(a). 欺骗攻击下控制模块输入

(b). 故障检测效果图

1 网络攻击下基于动态事件触发的故障检测与安全控制方案

论文链接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020025522001529