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系统科学研究院岳柏帆硕士在数据驱动网络安全控制领域研究中取得新进展

作者: 时间:2023-12-24 点击数:

随着通信技术的发展与网络化、数据化时代的到来,基于数据的控制方法更多地用于处理系统模型高度非线性化、结构复杂化、参数众多的情况。网络化时代背景下的控制算法研究,既要充分利用网络通信技术带来的数据共享便捷性与设备配置灵活性,同时也要考虑网络与数据的安全性问题。因此,针对数据驱动网络安全控制的研究具有十分突出的科研意义和价值。


系统科学研究院岳柏帆硕士,在其导师车伟伟教授的指导下和在国家自然科学基金重点项目、联合重点项目以及面上项目的资助下,围绕考虑数据安全、通信资源受限、高度非线性的网络化系统及车辆队列系统,针对数据驱动安全控制问题展开相关研究,取得了重要的研究成果并在IEEE 系列汇刊等国内外控制领域高水平期刊上发表,具体研究成果描述如下:


1) 针对传感器存在故障和网络传输通道遭受随机DoS攻击的非线性网络控制系统,研究了基于数据驱动的安全追踪控制问题。设计了一种基于自适应估计的事件触发无模型自适应控制算法,设计攻击补偿方案,实现了仅基于输入输出数据的安全追踪控制并减少了通讯资源的浪费。

2) 针对传感器故障下非线性车辆队列系统,设计了动态事件触发无模型自适应队列控制算法,引入动态触发机制来提供更为灵活的数据传输策略,通过设计一种重新定义的辅助变量辅助证明位置和速度的同步跟踪实现,在有效节约通讯资源的前提下实现了车辆位置与速度的同步追踪控制。

3) 针对遭受非周期性DoS攻击的非线性车辆队列系统,研究了无模型自适应弹性安全控制问题,基于PFDL技术建立了非线性系统的等效数据模型,设计观测器来补偿攻击导致的数据丢失问题,并完善了非周期DoS攻击下基于观测器的数据驱动稳定性分析理论,实现了非线性车辆队列系统弹性追踪控制。


文章信息:

[1] Bai-Fan Yue, Meng-Ying Su, Xiao-Zheng Jin and Wei-Wei Che. Event-Triggered MFAC of Nonlinear NCSs Against Sensor Faults and DoS Attacks. IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, vol. 69, no. 11, pp. 4409-4413, Nov. 2022.

[2] Bai-Fan Yue, and Wei-Wei Che. Data-Driven Dynamic Event-Triggered Fault-Tolerant Platooning Control. IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 19, no. 7, pp. 8418-8426, July. 2023.

[3] Bai-Fan Yue, and Wei-Wei Che. Data-Driven Fault-Tolerant Platooning Control Under Aperiodic DoS Attacks. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, vol. 24, no. 11, pp. 12166-12179, Nov. 2023.

[4] Bai-Fan Yue, and Wei-Wei Che. Data-driven resilient platooning control for vehicular platooning systems with denial-of-service attacks. International Journal of Robust and Nonlinear Control, vol. 32, no. 12, pp. 7099-7112, May. 2022.


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