[发明专利]基于互联CPS考虑攻击信号和未知扰动的攻击检测方法

权利要求书

1.一种基于互联CPS考虑攻击信号和未知扰动的攻击检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.建立用于描述互联信息物理系统的关系模型与连接拓扑图，其中，所述关系模型中每个子系统均存在随机噪声信号和攻击信号；

S2.根据关系模型，对互联信息物理系统中的传感器设置鲁棒观测器，使用H-和混合L₂-L_∞/H_∞性能并设置最优参数计算增益矩阵，得到该互联信息物理系统的状态估计信息；其中，最优参数是满足线性不等式条件时的最小参数值；

增益矩阵采用如下方式获得：

令残差信号为误差动态方程可描述为：

其中，K₁＝[K_x 0]，K₂＝[K_y 0]，K₃＝[0 K_y]，

a.令V₁(k)＝e^T(k)P_ωe(k)，当考虑系统稳定性时，满足李雅普诺夫稳定条件：

ΔV₁(k)＝V₁(k+1)-V₁(k)＜0

如下不等式成立：

b.当残差信号和未知扰动满足如下L₂-L_∞/H_∞条件时，满足如下不等式：

当b＝0，仅满足H_∞指数；当b＝1，仅满足L₂-L_∞指数；

可知，不等式成立：

利用线性矩阵不等式，如下不等式成立：

令和Φ＝[F JD]，得到不等式：

其中，

可知，成立；

c.当只考虑H_-指标时，令V₂(k)＝e^T(k)Q_fe(k)，且满足李雅普诺夫稳定条件：

ΔV₂(k)＝V₂(k+1)-V₂(k)＜0

知该不等式成立：

其中，

根据线性矩阵不等式，引入额外参数和矩阵，并令F＝JA-GC，M₁＝α₂G，M₂＝V₁^TG和W＝GG，可知

其中，

d.综合上述指标，对于给定的性能标量η＞0，γ＞0，α₁，α₂和0≤b≤1，在所提出误差系统被认为是稳定并且满足如果存在对称矩阵P_ω＝P_ω^T＞0，P_f＝P_f^T＞0，Q_f＝Q_f^T＞0，具有适当维度矩阵W，V₁和G，满足L₂-L_∞/H_∞和H_-指标，使得下列条件成立：

其中，

对于给定的标量η＞0，系统稳定，根据以上条件可以获得最小参数γ；根据G＝G^-1W，得到增益矩阵；

S3.根据互联信息物理系统的状态估计信息，设置区间阈值生成方法，比较输出状态和阈值上下限的大小关系，判断是否受到攻击信号。