【技术实现步骤摘要】
带有网络攻击的双边遥操作系统攻击检测和稳定控制方法
[0001]本专利技术属于双边遥操作控制领域，具体为一种带有网络攻击的双边遥操作系统攻击检测和稳定控制方法。
技术介绍
[0002]随着社会经济和科学技术的发展进步，人类的科学研究范围也在不断扩大，对于一些复杂困难的工作，单凭人类自身无法完成。遥操作机器人的研发与生产，能够极大程度上简化上述工作的复杂程度，同时提高工作效率。目前对遥操作透明性的研究成果越来越多，时延和丢包对双边遥操作系统的稳定性有很大影响。文献1(S.Huang,Y.Zhang,T.Zhu,and C.Fang,“Stability analysis of bilateral teleoperation system based on data sampling with time delay,”in 2017Eighth International Conference on Intelligent Control and Information Processing(ICICIP),pp.287>–
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带有网络攻击的双边遥操作系统攻击检测和稳定控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立双边遥操作机械臂系统的动力学方程；步骤2：建立网络中的丢包和网络攻击的模型，使用最小二乘算法对网络攻击进行检测；步骤3：基于网络攻击检测结果设计自适应控制器。2.根据权利要求1所述的带有网络攻击的双边遥操作系统攻击检测和稳定控制方法，其特征在于，步骤1建立的双边遥操作机械臂系统的动力学方程为n阶双边遥操作机械臂系统的拉格朗日动力学方程，具体如下：统的拉格朗日动力学方程，具体如下：其中i＝m,s表示主、从机械臂，表示关节位置的向量，表示关节速度的向量，表示关节加速度的向量；是惯性矩阵，是向心和科里奥利矩阵，是重力力矩；为操作者的力向量，为环境力向量，为控制器输入向量，表示实数向量，表示实数矩阵，方程满足以下特性及假设：特性1：对任意q，惯性矩阵M(q)都是一个对称的正定矩阵；特性2：M
i
(q)和存在以下关系：对任意矩阵存在以下关系：对任意矩阵存在以下关系：对任意矩阵表示实数矩阵；特性3：存在正定标量β
i
，使得U
i
(q
i
)≥β
i
，其中U
i
(q
i
)是机器人的势能，满足关系假设1：假设人类操作者和环境是无源的，可被描述为3.根据权利要求1所述的带有网络攻击的双边遥操作系统攻击检测和稳定控制方法，其特征在于，步骤2建立网络中的丢包和网络攻击的模型，使用最小二乘算法对网络攻击进行检测的具体步骤为：步骤2
‑
1建立网络中的丢包和网络攻击的模型，分别具体为：网络攻击的攻击模型为：q
i
(t)＝q
i
(t)+E
i
(t)，|E
i
(t)|＞E其中i＝m,s表示主、从机械臂，q
i
(t)表示关节的位置向量，E
i
(t)表示虚假数据注入攻击，E是一个正常数；利用伯努利分布变量来描述丢包模型，具体选择两个伯努利分布变量φ
i
(t)和γ
i
(t)来描述模型：φ
i
(t)＝1表示没有虚假数据注入攻击；φ
i
(t)＝0表示虚假数据注入攻击；其中i＝m,s表示主、从机械臂，γ
i
(t)＝1表示无丢包；
γ
i
(t)＝0表示丢包；其中i＝m,s表示主、从机械臂，步骤2
‑
2使用差分方程来描述双边遥操作系统的动力学行为：A(z
‑1)q
i
(k)＝B(z
‑1)τ
i
(k)+e(k)其中A(z
‑1)＝1+a1z
‑1+
…
+a
n
z
‑
n
，q
i
(k)表示关节的位置向量，τ
i
(k)表示机械臂的控制律，i＝m,s表示主、从机械臂，B(z
‑1)＝b0+b1z
‑1+
…
+b
n
z
‑
n
；a1,
…
,a
n
，b0,
…
,b
n
是未定常数，e(k)是一个均值为零的白噪声；步骤2
‑
3采用最小二乘法对没有受到网络攻击或丢包的情况进行辨识：将动力学差分方程写成最小二乘的标准形式：Q
i
＝Φθ+e其中Q<...
【专利技术属性】
技术研发人员：张益军，陈骞，蔡传捷，陈智强，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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