Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Kiểm soát gián đoạn bất đồng bộ phụ thuộc vào trạng thái cho các hệ thống liên kết mờ Takagi–Sugeno loại 2 (IT2 T–S) dưới các cuộc tấn công giả mạo
Tóm tắt
Trong bài báo này, một lớp hệ thống liên kết mờ Takagi–Sugeno loại 2 (IT2 T–S) chịu tác động của các cuộc tấn công giả mạo đã được nghiên cứu bằng cách phát triển một sơ đồ kiểm soát gián đoạn bất đồng bộ phụ thuộc vào trạng thái. Việc áp dụng các hành động kiểm soát sẽ được quyết định bởi một cơ chế kích hoạt bất đồng bộ ở mỗi tiểu hệ thống, trong đó có hai bề mặt suy giảm hàm mũ và ba tiểu vùng phụ thuộc vào trạng thái. Bên cạnh đó, một bộ điều khiển chuyển đổi được thiết kế, bao gồm ba bộ điều khiển con tương ứng với ba tiểu vùng trên. Đặc biệt, loại bộ điều khiển mới này không chỉ giúp tránh những hành vi rung lắc tiềm ẩn do việc chuyển đổi giữa các bộ điều khiển con mà còn có thể mô tả các tín hiệu tấn công như một biến phi tuyến gián đoạn để giảm tỷ lệ thành công tiềm năng của các cuộc xâm nhập mạng. Hơn nữa, theo khái niệm ổn định theo trạng thái đầu vào hàm mũ (EISS), hệ thống liên quan được xác nhận là EISS bằng cách biến đổi các tín hiệu tấn công thành một đại lượng dư thừa. Cuối cùng, tính hợp lệ của chiến lược kiểm soát đã được đề xuất được xác nhận qua hai ví dụ minh họa.
Từ khóa
#kiểm soát gián đoạn bất đồng bộ #hệ thống liên kết mờ #tấn công giả mạo #ổn định theo đầu vào #chỉ số EISSTài liệu tham khảo
Reppa, V., Polycarpou, M.M., Panayiotou, C.G.: Distributed sensor fault diagnosis for a network of interconnected cyber physical systems. IEEE Trans. Control Netw. Syst. 2(1), 11–23 (2015)
Massoud Amin, S., Wollenberg, B.F.: Toward a smart grid: power delivery for the 21st century. IEEE Power Energy Mag. 3(5), 34–41 (2005)
Su, A., Eichi, H., Zeng, W., Chow, M.Y.: A survey on the electrification of transportation in a smart grid environment. IEEE Trans. Ind. Inf. 8(1), 1–10 (2012)
Kumar, V., Rus, D., Sukhatme, G.S.: “Networked robots,” in Springer Handbook Robotics, pp. 943–958. Springer, New York (2008)
Antonelli, G.: Interconnected dynamic systems: an overview on distributed control. IEEE Control Syst. Mag. 33(1), 76–88 (2013)
Du, Z., Yan, Z., Zhao, Z.: Interval type-2 fuzzy tracking control for nonlinear systems via sampled-data controller. Fuzzy Sets Syst. 356, 92–112 (2019)
Rong, N., Wang, Z.: Fixed-time stabilization for IT2 T–S fuzzy interconnected systems via event-triggered mechanism: an exponential gain method. IEEE Trans. Fuzzy Syst. 28(2), 246–258 (2020)
Du, Z., Kao, Y., Park, Ju H.: New results for sampled-data control of interval type-2 fuzzy nonlinear systems. J. Frankl. Inst. 357(1), 121–141 (2020)
An, L., Yang, G.H.: Decentralized adaptive fuzzy secure control for nonlinear uncertain interconnected systems against intermittent dos attacks. IEEE Trans. Cybern. 49(3), 827–838 (2019)
Alireza, A., Arman, S., Parisa, F., et al.: Resilient control design for load frequency control system under false data injection attacks. IEEE Trans. Ind. Electron. (to be published). https://doi.org/10.1109/TIE.2019.2944091
Jin, X., Haddad, W.M., Yucelen, T.: An adaptive control architecture for mitigating sensor and actuator attacks in cyber-physical systems. IEEE Trans. Autom. Control 62(11), 6058–6064 (2017)
Mahmoud, M.S., Hamdan, M.M., Baroudi, U.A.: Modeling and control of cyber-physical systems subject to cyber attacks: a survey of recent advances and challenges. Neurocomputing 338, 101–115 (2019)
Anguluri, R., Katewa, V., Pasqualetti, F.: Attack detection in stochastic interconnected systems: centralized vs decentralized detectors. In: IEEE Conference on Decision and Control (CDC), IEEE, 2018, pp. 4541–4546 (2018)
Barboni, A., Rezaee, H., Boem, F., Parisini, T.: Distributed detection of covert attacks for interconnected systems. In: 18th European Control Conference (ECC), IEEE, pp. 2240–2245 (2019)
Ding, S., Xie, X., Liu, Y.: Event-triggered static/dynamic feedback control for discrete-time linear systems. Information Sciences 524, 33–45 (2020)
Gawthrop, P.J., Wang, L.: Event-driven intermittent control. Int. J. Control 82(12), 2235–2248 (2009)
Gawthrop, P., Loram, I., Lakie, M., Gollee, H.: Intermittent control: a computational theory of human control. Biol. Cybern. 104(1–2), 31–51 (2011)
Chen, S., Song, G., Zheng, B.C., Li, T.: Finite-time synchronization of coupled reactionCdiffusion neural systems via intermittent control. Automatica 109, 108564 (2019)
Xiao, Q., Lewis, F.L., Zeng, Z.: Containment control for multiagent systems under two intermittent control schemes. IEEE Trans. Autom. Control 64(3), 1236–1243 (2019)
Zhang, Z.M., He, Y., Wu, M., Wang, Q.G.: Exponential synchronization of neural networks with time-varying delays via dynamic intermittent output feedback control. IEEE Trans. Syst. Man Cybern. Syst. 49(3), 612–622 (2019)
Li, X., Fang, J.A., Li, H.: Exponential stabilisation of stochastic memristive neural networks under intermittent adaptive control. IET Control Theory Appl. 11(15), 2432–2439 (2017)
Chen, H., Shi, P., Lim, C.C.: Cluster synchronization for neutral stochastic delay networks via intermittent adaptive control. IEEE Trans. Neural Netw. Learn. Syst. 30(11), 3246–3259 (2019)
Liu, X., Chen, T.: Synchronization of complex networks via aperiodically intermittent pinning control. IEEE Trans. Autom. Control 60(12), 3316–3321 (2015)
Fan, Y., Huang, X., et al.: Aperiodically intermittent control for quasi-synchronization of delayed memristive neural networks: an interval matrix and matrix measure combined method. IEEE Trans. Syst. Man Cybern. Syst. 49(11), 2254–2265 (2019)
Zhang, Z., Chen, S., Su, H.: Scaled consensus of second-order nonlinear multiagent systems with time-varying delays via aperiodically intermittent control. IEEE Trans. Cybern. (to be published). https://doi.org/10.1109/TCYB.2018.2883793
Guan, Z.H., Yue, D., et al.: Cluster synchronization of coupled genetic regulatory networks with delays via aperiodically adaptive intermittent control. IEEE Trans. Nanobiosci. 16(7), 585–599 (2017)
Wang, Q., He, Y., Tan, G., Wu, M.: State-dependent intermittent control of non-linear systems. IET Control Theory Appl. 11(12), 1884–1893 (2017)
Ding, S., Wang, Z., Zhang, H.: Quasi-synchronization of delayed memristive neural networks via region-partitioning-dependent intermittent control. IEEE Trans. Cybern. 49(12), 4066–4077 (2019)
Lam, H.K., Seneviratne, L.D.: Stability analysis of interval type-2 fuzzy-model-based control systems. IEEE Trans. Cybern. 38(3), 617–628 (2008)
Zeng, Y., Lam, Hak-Keung, Wu, L.: Hankel-norm-based model reduction for stochastic discrete-time nonlinear systems in interval type-2 T–S fuzzy framework. IEEE Trans. Cybern. (to be published). https://doi.org/10.1109/TFUZZ.2019.2900844
Li, X.J., Yan, J.J., Yang, G.H.: Adaptive fault estimation for TS fuzzy interconnected systems based on persistent excitation condition via reference signals. IEEE Trans. Cybern. 49(8), 2822–2834 (2019)
Sontag, E.D.: Comments on integral variants of ISS. Syst. Control Lett. 34, 93–100 (1998)
Sontag, E.D.: Smooth stabilization implies coprime factorization. IEEE Trans. Autom. Control 34(4), 435–443 (1989)
Mazo, Jr, M., Anta, A., Tabuada, P.: An ISS self-triggered implementation of linear controllers. Automatica 46(8), 1310–1314 (2010)
Zhang, Z., Niu, Y., Song, J.: Input-to-state stabilization of interval type-2 fuzzy systems subject to cyber attacks: an observer-based adaptive sliding mode approach. IEEE Trans. Fuzzy Syst. (to be published). https://doi.org/10.1109/TFUZZ.2019.2902105
Wu, Z., Shi, P., Su, H., Chu, J.: Local synchronization of chaotic neural networks with sampled-data and saturating actuators. IEEE Trans. Cybern. 44(12), 2635–2645 (2014)
Ding, S., Wang, Z., Zhang, H.: Event-triggered stabilization of neural networks with time-varying switching gains and input saturation. IEEE Trans. Neural Netw. Learn. Syst. 29(10), 5045–5056 (2018)
Ohtake, H., Tanaka, K., Wang, H.O.: Fuzzy modeling via sector nonlinearity concept. Integr. Comput.-Aid. Eng. 10(4), 333–341 (2003)
Tanaka, K., Wang, H.O.: Fuzzy Control Systems Design and Analysis: A Linear Matrix Inequality Approach. Wiley, New York (2004)