【技术实现步骤摘要】
一种保安全的非脆弱网络化预测控制方法
[0001]本专利技术属于网络化系统控制领域，涉及一种离散时间下网络化系统的控制方法，具体涉及一种保安全的非脆弱网络化预测控制方法。
技术介绍
[0002]网络化系统的低耗能、便维护、快传输等优点使得其在军事、交通、航天等领域被广泛应用，对于网络化系统的控制问题研究也是关注的焦点。
[0003]信号在传输中的延迟是在网络化系统中不可避免的一种现象，并且为了减少占用网络带宽，信号在传输过程中经常需要量化处理，与此同时，通过网络传输信号给攻击者带来了便利，网络化系统可能会受到虚假数据注入攻击，因此，设计一种能够同时应对这些负面影响的控制方法是极具意义的。
[0004]现有的控制方法不能在主动补偿传输延时的情形下，同时处理信号量化传输以及可能受到虚假数据注入攻击对系统的影响，并且控制器的鲁棒性较差，导致控制性能降低，甚至不能控制系统状态使其稳定。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种保安全的非脆弱网络化预测控制方法，该方法解决了现有控制方法不能在...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种保安全的非脆弱网络化预测控制方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤一、建立通讯延迟下的网络化控制系统模型；步骤二、依照步骤一所建立的网络化控制系统模型设计匹配的观测器结构；步骤三、根据步骤二所设计的观测器，构造基于均匀量化和虚假数据攻击的预测控制器结构；步骤四、获得保证网络化控制系统均方意义下输入
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状态稳定的判别依据；步骤五、求解观测器增益参数和预测控制器增益参数；步骤六、将所求的观测器增益矩阵和预测控制器增益矩阵分别代入步骤二中的观测器和步骤三中的预测控制器中，保证网络化控制系统在均方意义下的输入
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状态稳定性。2.根据权利要求1所述的保安全的非脆弱网络化预测控制方法，其特征在于所述步骤一中，网络化控制系统模型为：η(m+1)＝Aη(m)+Bu(m)ξ(m)＝Cη(m)式中，η(m+1)和η(m)表示为在m+1时刻与m时刻的状态信息，u(m)为m时刻的控制输入，ξ(m)表示在m时刻所获得的量测输出信息，A、B和C分别为状态转移矩阵、控制输入矩阵和量测输出矩阵，并且B为列满秩的矩阵。3.根据权利要求1所述的保安全的非脆弱网络化预测控制方法，其特征在于所述步骤二中，观测器的具体结构为：式中，表示在m时刻对m+1时刻状态的一步预测值，表示在m
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1时刻对m时刻状态的一步预测值，ξ(m)表示在m时刻所获得的量测输出信息，u(m)表示m时刻的控制输入，L为待确定的观测器增益参数，A、B和C分别为状态转移矩阵、控制输入矩阵和量测输出矩阵，并且B为列满秩的矩阵。4.根据权利要求1所述的保安全的非脆弱网络化预测控制方法，其特征在于所述步骤三中，基于均匀量化和虚假数据攻击的预测控制器结构为：式中，u(m)表示m时刻的控制输入，K表示待确定的控制器增益参数，D和E分别表示控制器增益摄动中的左侧系数矩阵和右侧系数矩阵，时变矩阵F(m)表示m时刻增益摄动中的不确定性，表示受到量化和攻击影响后的状态预测值，δ表示在网络传输中所产生的传输延迟。5.根据权利要求4所述的保安全的非脆弱网络化预测控制方法，其特征在于所述为：其中，表示在m
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δ时刻对m时刻量测输出预测值经过均匀量化器后得到的状态预测值，表示攻击者注入的信号，服从伯努利分布的随机变量，λ(m)
是服从伯努利分布的随机变量，用来表示m时刻是否发生虚...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡军，赵海瑞，于浍，王树宏，曹志鹏，黄锦鹏，左智源，岳鹏云，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：
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