[发明专利]一种拒绝服务攻击下不确定非线性系统的自适应事件触发控制器的设计方法

权利要求书

1.一种拒绝服务攻击下不确定非线性系统的自适应事件触发控制器的设计方法，其特征在于，包括：构建拒绝服务攻击模型和不确定非线性信息物理系统模型；根据模型引入坐标变换并利用反步法设计虚拟控制器；利用坐标变换中的变量设置事件触发机制；根据事件触发机制和虚拟控制器设计自适应控制器和参数自适应律；采用设计的控制器和参数自适应律验证不确定非线性系统在拒绝服务攻击下的稳定性以及镇定误差趋于任意小；

构建拒绝服务攻击模型和不确定非线性信息物理系统模型的过程包括：

构建拒绝服务攻击模型包括：设置DoS攻击由关到开的时间序列χ₀≥0，该时间序列表示从通讯正常到通讯中断的时间常数；设置第p次DoS攻击的时间间隔H_p:＝χ_p∪[χ_p,χ_p+τ_p]，其中τ_p∈R⁺表示第p次DoS攻击的持续时间，[χ_p+τ_p,χ_p+1]为第p次DoS攻击后停止攻击的时间间隔；获取时间域[τ,t]内正常通讯时间间隔集合Θ(τ,t)和通讯被打断的时间间隔集合Ξ(τ,t)，根据正常通讯时间间隔集合和通讯被打断的时间间隔集合得到在时间间隔[τ,t]发生DoS开/关转换的数量；其中，N₀表示0和正整数集合；

不确定非线性信息物理系统模型的表达式为：

其中，为系统状态，为输入信号，为未知参数系统状态，n表示系统阶数，表示全体实数集合，表示n维实欧氏空间，为光滑非线性函数；

根据模型引入坐标变换并利用反步法设计虚拟控制器的过程包括：

步骤1、获取不确定非线性信息物理系统模型的连续状态信息，采用连续的状态信息替代被拒绝服务攻击模型攻击破坏的信息，得到坐标变化；

z₁＝x₁

z_i＝x_i-α_i-1,i＝2,...n

其中，z₁表示第1个虚拟控制误差，x_i表示系统状态，z_i表示第i个虚拟控制误差，α_i-1表示需要设计的第n-1个虚拟控制器，n表示系统阶数；

步骤2、设置李亚普诺夫函数，根据坐标变化和李亚普诺夫函数设计虚拟控制器；

步骤21、根据坐标变化设置第1个Lyapunov候选函数并对V₁求导，根据求导后的Lyapunov候选函数设计第1个虚拟控制器为α₁＝-γz₁；将第1个虚拟控制器的表达式代入Lyapunov候选函数的导数中，得到的表达式为：

其中，γ为大于1的常数，z₁表示第1个虚拟控制误差，z₂表示第2个虚拟控制误差，表示对第1个Lyapunov候选函数求导；

步骤22、设计第i个虚拟控制器，其中2≤i≤n-1；

步骤221、对第i个虚拟控制误差求导，其求导的表达式为：

其中，z_i-1表示第i-1个虚拟控制误差，z_i表示第i个虚拟控制误差，表示虚拟控制器α_i-1对状态x_k的偏导，x_k+1表示系统状态；

步骤222、根据第i个虚拟控制误差的导数设计第i个虚拟控制器；其表达式为：

步骤223、选择第i个Lyapunov候选函数为计算候选函数对时间的导数，将虚拟控制器α_i代入该导数，其表达式为

其中，表示对V_i的求导；

步骤23、重复步骤22，直到所有的虚拟器设计完成。