信息物理系統(tǒng)（cyber physical system,CPS）是近年來(lái)提出的概念,它是指將計(jì)算、通信和物理過(guò)程緊密融合所形成的系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)可以將感知、通信和計(jì)算技術(shù)嵌入到物理設(shè)備中,充分實(shí)現(xiàn)分布式傳感、信息傳輸、智能信息處理、實(shí)時(shí)反饋和控制。因此,信息物理系統(tǒng)被應(yīng)用在很多領(lǐng)域中,包括化工、電網(wǎng)、配水、汽車和智能家居等。信息傳輸是信息物理系統(tǒng)中最基本的功能,而有線或無(wú)線的傳輸設(shè)備會(huì)受到來(lái)自信息空間的各類攻擊影響,從而引起信息傳輸?shù)腻e(cuò)誤甚至失敗,進(jìn)而造成控制性能的下降或系統(tǒng)的不穩(wěn)定運(yùn)行。因此,信息物理系統(tǒng)的安全問(wèn)題受到越來(lái)越多研究者的關(guān)注,相關(guān)的研究成果也從最初的通信領(lǐng)域擴(kuò)展到控制領(lǐng)域。關(guān)于信息物理系統(tǒng)的安全問(wèn)題主要分為兩大類:信息安全和安全控制理論。前者主要關(guān)注加密和數(shù)據(jù)處理;而后者研究網(wǎng)絡(luò)攻擊如何影響控制系統(tǒng)的物理動(dòng)態(tài)。信息安全的研究不能夠完全阻止攻擊者對(duì)控制系統(tǒng)造成影響,因此安全控制理論的研究也是有必要的。安全控制理論是基于攻擊模型來(lái)展開研究的,如何建立合適的攻擊模型很重要。在前人的研究中,最常見(jiàn)的攻擊有兩大類。第一類是拒絕服務(wù)（denial-of-service,DoS）攻... 

【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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摘要
Abstract
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第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 信息物理系統(tǒng)的產(chǎn)生背景
        1.1.2 信息物理系統(tǒng)的分類和應(yīng)用
        1.1.3 信息物理系統(tǒng)的安全問(wèn)題及其研究意義
        1.1.4 信息物理系統(tǒng)安全問(wèn)題的研究現(xiàn)狀
    1.2 信息物理系統(tǒng)安全控制問(wèn)題的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 在DoS攻擊下CPS安全控制問(wèn)題的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 在FDI攻擊下CPS安全控制問(wèn)題的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 在其他類型攻擊下CPS安全控制問(wèn)題的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 現(xiàn)有CPS安全控制問(wèn)題的研究不足
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 研究框架
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 基于博弈論的信息物理系統(tǒng)在DoS攻擊下的控制問(wèn)題研究
    2.1 引言
    2.2 信息物理系統(tǒng)在DoS攻擊下的模型建立
        2.2.1 DoS攻擊下物理層模型的建立
        2.2.2 信息層模型的建立和混合策略的求解
    2.3 信息物理系統(tǒng)在DoS攻擊下的控制策略設(shè)計(jì)
        2.3.1 物理層的H_∞狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)
        2.3.2 基于博弈論的CPS控制策略的交互設(shè)計(jì)
    2.4 數(shù)例仿真
    2.5 本章小結(jié)
第三章 具有轉(zhuǎn)移概率未知的CPS在 DoS攻擊下的彈性控制問(wèn)題研究
    3.1 引言
    3.2 CPS在 DoS攻擊下的控制問(wèn)題提出
        3.2.1 基于事件觸發(fā)機(jī)制的CPS在 DoS攻擊下的物理模型
        3.2.2 信息層零和隨機(jī)博弈模型
    3.3 彈性控制的分層設(shè)計(jì)
        3.3.1 信息層混合策略設(shè)計(jì)
        3.3.2 物理層穩(wěn)定性分析與控制器設(shè)計(jì)
        3.3.3 CPS的交互設(shè)計(jì)算法
    3.4 數(shù)例仿真
    3.5 本章小結(jié)
第四章 時(shí)變CPS在混合攻擊下的有限時(shí)域控制研究
    4.1 引言
    4.2 時(shí)變CPS在混合攻擊下的控制問(wèn)題提出
        4.2.1 混合攻擊下的離散時(shí)變線性CPS模型
        4.2.2 主要問(wèn)題及控制目標(biāo)的提出
    4.3 時(shí)變CPS在混合攻擊下的有限時(shí)域控制器設(shè)計(jì)
        4.3.1 基于反向遞推RDE的H_∞控制器設(shè)計(jì)
        4.3.2 最差情況下的次優(yōu)控制器設(shè)計(jì)
    4.4 數(shù)例仿真
    4.5 本章小結(jié)
第五章 混合攻擊下非線性信息物理系統(tǒng)的增益調(diào)度H∞控制
    5.1 引言
    5.2 非線性CPS在混合攻擊下的控制問(wèn)題提出
        5.2.1 非線性CPS在 DoS攻擊和FDI攻擊下的結(jié)構(gòu)
        5.2.2 控制目標(biāo)
    5.3 非線性CPS在混合攻擊下的穩(wěn)定性和性能研究
        5.3.1 混合攻擊下物理系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究
        5.3.2 混合攻擊下物理系統(tǒng)H_∞控制器設(shè)計(jì)的研究
    5.4 數(shù)例仿真
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 未來(lái)展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]面向智能電網(wǎng)應(yīng)用的電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 彭小圣,鄧迪元,程時(shí)杰,文勁宇,李朝暉,牛林.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(03)
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[9]基于CPS理論的城市交通控制與誘導(dǎo)融合框架[J]. 龔,李蘇劍.  公路交通科技. 2012(05)
[10]震網(wǎng)病毒分析與防范[J]. 蒲石,陳周國(guó),祝世雄.  信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2012(02)

博士論文
[1]基于能量調(diào)度的信息物理系統(tǒng)遠(yuǎn)程估計(jì)問(wèn)題研究[D]. 齊義飛.浙江大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3201073