工業(yè)信息物理系統(tǒng)（Industrial Cyber-Physical Systems,ICPS）是一個集通信、計算和控制為一體的多維度智能系統(tǒng)。集成了工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡（Industrial Wireless Sensor Networks,IWSNs）的ICPS,具有資源共享、靈活性、強延展性和低維護成本等優(yōu)點的同時,也具有易干擾和易攻擊等缺點嚴重威脅了ICPS的穩(wěn)定性和安全性。實現(xiàn)網(wǎng)絡攻擊下的ICPS的建模分析、攻擊檢測和補償控制是保證系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運行的重點和難點。因此,本文在控制和攻擊檢測方面對DoS攻擊下的ICPS進行優(yōu)化,從實現(xiàn)DoS攻擊下ICPS的安全性、降低攻擊對系統(tǒng)穩(wěn)定的影響出發(fā),完成了以下內(nèi)容的研究工作:（1）研究DoS攻擊下基于IWSN的ICPS的建模問題。為理解和分析ICPS的動態(tài)行為,基于反饋控制理論對工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡下的ICPS進行建模;使用改進的伯努利模型對DoS攻擊進行建模,從控制角度分析DoS攻擊對整個信息物理系統(tǒng)的影響,以便制定相應的優(yōu)化控制策略。建立統(tǒng)一的模型對DoS攻擊下ICPS的研究和分析提供了理論基礎(chǔ)和實踐意義。（2）研究DoS攻擊下基于周... 

【文章來源】：江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

TrueTime工具箱Simulink/TrueTime仿真軟件主要包括內(nèi)核模塊(TrueTimeKernel)、網(wǎng)絡模塊

?點數(shù)目、數(shù)據(jù)速率(比特/秒)、最小幀大小(字節(jié))、預處理延遲(秒)、后處理延遲(秒)以及丟失概率等。此外，TrueTime工具箱中還預定義了多種調(diào)度策略，比如單調(diào)速率(RM，RateMonotonic)、截止期單調(diào)(DM，DeadlineMonotonic)、固定優(yōu)先級(FP，F(xiàn)ixedPriority)和最小截止期優(yōu)先(EDF，EarliestDeadlineFirst)等，故TrueTimeNetwork可用于工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡的搭建。發(fā)送信息模塊(TrueTimeSend)、接收信息模塊(TrueTimeReceive)用于信息的發(fā)送與接收�；谝陨夏K，再結(jié)合Matlab/Simulink的其他控制模塊搭建的ICPS的仿真示意圖如圖2-9所示：圖2-9基于TrueTime工具箱的ICPS仿真示意圖利用TrueTime工具箱進行仿真的優(yōu)點：1)在構(gòu)建各個處理單元時只需將相應的接口功能進行連接即可，因此在提高模型搭建效率的同時減小了模型的復雜度。2)可以模擬ICPS中的各項實時調(diào)度策略，并通過Scope模塊實時的顯示各個任務的調(diào)度進度和對象輸出情況，從而改進動態(tài)調(diào)節(jié)策略，提高系統(tǒng)的響應速率。3)通過網(wǎng)絡模塊，可以自由地調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)包大孝數(shù)據(jù)傳輸率和丟包率等網(wǎng)絡參數(shù)，從而便于研究各個參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。2.3.3模型驗證與分析(1)基于球桿網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的ICPS模型驗證運用Simulink/TrueTime對球桿網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)進行仿真試驗，在初始化各模塊的參數(shù)后，代入系統(tǒng)狀態(tài)矩陣狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣100.0011A、控制矩陣70.001510B、系統(tǒng)的測量矩陣參數(shù)C00.7和D0，并設定目標位置0.2m后，基于PID控制器得到對小球位置的控制如圖2-10所示。分析圖2-10可知，系統(tǒng)的最大偏移量為0.07m，故計算得到系統(tǒng)超調(diào)量為35%；系統(tǒng)上升時間為0.39s，3.14s后小球的位置在(0.20.009)m

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]DoS攻擊下基于事件觸發(fā)機制的網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的量化控制[D]. 周義棟.南京郵電大學 2019
[2]無線控制系統(tǒng)中干擾攻擊的補償控制[D]. 劉余輝.江南大學 2019
[3]電力CPS中網(wǎng)絡攻擊預測與防御方法研究[D]. 李文歡.長沙理工大學 2018
[4]DoS攻擊檢測技術(shù)研究[D]. 相從斌.北京工業(yè)大學 2017
[5]網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)虛假數(shù)據(jù)注入攻擊的檢測方法研究[D]. 楊儒航.北方工業(yè)大學 2017
[6]網(wǎng)絡控制系統(tǒng)中重放攻擊的檢測與對策[D]. 甄玉磊.北京交通大學 2016
[7]DoS攻擊下信息物理系統(tǒng)的安全控制[D]. 曹瑞.上海交通大學 2016



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