[发明专利]一种基于PC-PLC配电网信息物理系统恶意程序控制方法

说明书

本发明公开了一种基于PC‑PLC配电网信息物理系统恶意程序控制方法，其包括如下步骤：S1：基于现实问题分析划分PL、PLC网络节点；S2：构建网络节点状态转移图；S3：构建恶意程序传播模型的微分方程组；S4：提出控制策略；S5：构建成本代价函数；S6：构造拉格朗日函数，引入拉格朗日乘子；S7：构造哈密顿函数；S8：构建协态变量方程组和横截条件；S9：求解最优控制对。本发明通过构建针对控制恶意程序的成本代价函数，根据模型的微分方程及成本代价函数构建哈密尔顿方程，求解协态方程组和最优控制对，实现以最小的代价达到较好的控制效果。

技术领域

本发明涉及无线可充电传感器网络技术领域，特别涉及一种基于PC-PLC 配电网信息物理系统恶意程序控制方法，进行对电力系统的无线充电传感器网 络恶意程序传播建模及最优控制。

背景技术

近年来，随着无线可充电传感器网络技术的迅速发展，其应用也日益普遍， 军事、农业、工业、交通、信息设备等领域都可见其身影。电力行业作为国民 经济发展的基础，为快速响应社会用电需求，同时做到实时安全灵活的信息交 流，实现资源的合理优化与有效调度，传统的电力网已经不能满足电力发展的 需要，现代电力系统已发展成为电力网与信息网深度融合的电力信息物理系统。

现代电力信息物理系统，在传统电力网物理层的基础上，耦合了信息层， 通过大量的传感器连接进行相互通信以实现对其目标区域内信息的实时感知、 检测、处理。然而，电网在享受电力信息物理系统带来的好处——使现代电网 运行更加经济高效的同时，也需要承担智能互联给电力系统运行带来的安全方 面潜在的风险。就现代电力信息物理系统而言，在发电、输电、配电及用电的 各个环节均可能遭到恶意程序的网络攻击，系统的可用性、完整性、保密性等 将遭到不同程度的破坏，严重的甚至会造成整个电力网瘫痪。因此，现代电力 网络的安全问题不容忽视。

立足现代电力网潜在的信息安全威胁，充分考虑恶意程序传播、感染机制， 建立出切合实际的网络模型以分析研究出最优控制策略来抑制恶意程序传播、 保障网络信息的安全性是当今一个重要的课题。

发明内容

为预防及应对恶意程序对电力信息物理系统信息造成的不良影响，本发明 提供一种基于非线性时滞异构模型的PC-PLC配电网信息物理系统恶意程序传 播模型，以解决上述问题。

本发明提供如下的技术方案：

一种基于PC-PLC配电网信息物理系统恶意程序控制方法，包括以下步骤：

S1：基于现实问题分析划分PL、PLC网络节点；

S2：构建网络节点状态转移图；

S3：构建恶意程序传播模型的微分方程组；

S4：提出控制策略；

S5：构建成本代价函数；

S6：构造拉格朗日函数，引入拉格朗日乘子；

S7：构造哈密顿函数；

S8：构建协态变量方程组和横截条件；

S9：求解最优控制对。

优选的，所述步骤S1中，将计算机PC网络和可编程控制器PLC网络分 别记为A网络以及B网络,A网络和B网络的每一台设备对应一个节点，并根 据节点被感染的程度，将其分类为感染节点、易感节点、免疫节点和隔离节点。 优选的，所述S2中，从T中的所有文本x中，包括对抗样本和干净样本，选取 最重要的k个单词，并对其进行排序，记为C(x)。

优选的，所述步骤S3中，基于网络节点状态转移图构建微分方程组，具 体如下：