[发明专利]一种受非周期性DoS攻击的复杂网络同步控制方法

说明书

本发明公开了一种受非周期性DoS攻击的复杂网络同步控制方法，首先建立复杂网络系统模型和同步误差模型，引入事件触发机制，基于非周期性DoS攻击对网络传输数据造成的影响，建立网络攻击模型，在非周期性DoS攻击和事件触发机制下设计了复杂网络的同步误差模型；利用Lyapunov稳定性理论，得到确保系统指数稳定的充分性条件；最后求解线性矩阵不等式获取事件触发参数和控制器反馈增益；本发明可以有效节约网络带宽资源，提高传输信道的通讯能力,同时能够帮助网络化系统在应对网络攻击时仍保持稳定运行；引入事件触发机制，可以有效减轻网络传输的负担。

技术领域

本发明涉及网络控制技术领域，主要涉及一种受非周期DoS攻击的复杂网络系统同步控制方法。

背景技术

在网络化系统中，通信网络可以实现远程、灵活和经济的控制，但随着采样数据的不断飙升，网络资源变得越来越有限，从而导致系统性能下降。为了缓解资源受限的困境，事件触发机制由于其特有的优势被认为是一种有效的节省网络资源的方法，其主要思想是，只有满足相应的触发条件，当下数据才能进行传输，从而节省网络资源。在过去的几年中，有许多不同的事件触发方案被运用于相对应的工程系统，比如传感器网络、多智能体系统等等。

尽管事件触发方案具有诱人的优势，但由于通信网络的开放性，网络系统的性能仍然受到各种网络攻击的挑战。在现有的网络攻击的分类中，DoS攻击尤其常见，因为它容易造成大的传输延迟和严重的数据包丢失，浪费网络资源。DoS攻击分为周期性和非周期性两种，周期性DoS攻击已经被广泛研究。因此，研究非周期性DoS攻击下的复杂网络系统的事件触发同步控制也是一个具有挑战性的问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种受非周期性DoS攻击的复杂网络同步控制方法，在考虑事件触发机制和非周期性发生的DoS攻击情况下，建立了一个新的状态估计系统，可以有效的减少网络负荷。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种受非周期性DoS攻击的复杂网络同步控制方法，首先建立复杂网络系统模型和同步误差模型，引入事件触发机制，基于非周期性DoS攻击对网络传输数据造成的影响，建立网络攻击模型，在非周期性DoS攻击和事件触发机制下设计了复杂网络的同步误差模型。利用Lyapunov稳定性理论，得到确保系统指数稳定的充分性条件。最后求解线性矩阵不等式获取事件触发参数和控制器反馈增益。本发明可以有效节约网络带宽资源，提高传输信道的通讯能力,同时能够帮助网络化系统在应对网络攻击时仍保持稳定运行。引入事件触发机制，可以有效减轻网络传输的负担，具体包括以下步骤：

步骤S1、根据结点的状态变量、结点的控制输入、耦合强度、网络矩阵建立复杂网络系统模型和同步误差模型。

步骤S2、引入事件触发机制。

当满足如下条件时，测量输出被释放到网络当中且被传输到状态估计器：

其中，ρ_i∈(0,1)是预定义的参数，Ω_i是对称的正定矩阵，h是恒定的采样周期，代表上一个采样时刻,表示第i个结点在第k个采样间隔内进行了采样，是正数并且初始值为0，k表示第k个采样间,k＝1,2,…，为当前采样时刻，表示第i个结点在上一次数据传输时间点之后经过uⁱh个时间间隔又进行了采样，uⁱ为正数，表示第几个时间间隔，uⁱh表示第uⁱh个时间间隔，和分别代表上一次传输的数据和当前采样的数据，T表示转置。

在事件触发机制下，下一个触发时刻被描述为：

其中，min表示所有满足条件的uⁱh中最小的uⁱh，|表示条件，uⁱh需满足|后面的条件。