Secure control of nonlinear systems under DoS attacks with state constraints

针对状态受约束且遭受随机拒绝服务(Denial of Service,DoS)攻击的非线性系统, 本文研究其网络安全镇定控制问题. 提出了一种融合时间与事件触发的混合采样机制, 进而基于障碍函数设计了一类双重安全控制器. 该控制方法能够在严格维持系统状态不违背预设约束的前提下, 有效节约通信资源, 并具备对DoS攻击的良好容错性能. 理论分析表明, 闭环控制系统可实现半全局渐近稳定, 进一步验证了所提控制律在稳定性与鲁棒性方面的理论可行性. 数值仿真结果表明, 在一定的攻击频率与持续时间范围内, 本文方法能够快速抑制外部扰动, 驱动系统状态收敛至平衡点, 从而显著增强系统在DoS攻击环境下的抗干扰能力与运行可靠性.

Authors

Publication Details

Journal
Scientia Sinica Informationis
Published
2026-03-31
DOI
https://doi.org/10.1360/ssi-2025-0478
Primary Topic
Smart Grid Security and Resilience
Type
article
Field-Weighted Citation Impact
0.00
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article

Secure control of nonlinear systems under DoS attacks with state constraints

Yiguang Hong, Qing Wang, Bin Xin, Xi Chen et al.
Scientia Sinica Informationis
Smart Grid Security and Resilience
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Secure control of nonlinear systems under DoS attacks with state constraints

Yiguang Hong, Qing Wang, Bin Xin, Xi Chen, Yi Dong
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Abstract

针对状态受约束且遭受随机拒绝服务(Denial of Service,DoS)攻击的非线性系统, 本文研究其网络安全镇定控制问题. 提出了一种融合时间与事件触发的混合采样机制, 进而基于障碍函数设计了一类双重安全控制器. 该控制方法能够在严格维持系统状态不违背预设约束的前提下, 有效节约通信资源, 并具备对DoS攻击的良好容错性能. 理论分析表明, 闭环控制系统可实现半全局渐近稳定, 进一步验证了所提控制律在稳定性与鲁棒性方面的理论可行性. 数值仿真结果表明, 在一定的攻击频率与持续时间范围内, 本文方法能够快速抑制外部扰动, 驱动系统状态收敛至平衡点, 从而显著增强系统在DoS攻击环境下的抗干扰能力与运行可靠性.

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